Conceptos básicos de procesamiento en procecesadores Intel® Multi Core.

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1 Conceptos básicos de procesamiento en procecesadores Intel® Multi Core

2 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 2 Trabajos Tasa de Trabajos Cuántos trabajos se pueden ejecutar en un tiempo Ejemplo Una señora puede tener un niño en 9 meses Tasa de trabajos = 1 niño / 9 meses Tasa de trabajos = 0.111 niños por mes Nueve señoras pueden tener 9 niños en 9 meses Tasa de trabajos = 9 niños / 9 meses Tasa de trabajos = 1 niño por mes

3 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 3 Trabajos Tiempo de retorno Cuánto tiempo tarda un trabajo en terminarse Incluye el tiempo de espera Ejemplo: Tiempo de retorno para cruzar una calle Un auto espera 180 segundos en el semáforo para cruzar la avenida Toma 5 segundos en cruzar la calle Tiempo de retorno para cruzar la calle = 185 segundos

4 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 4 Plataformas para computación en paralelo Diferentes arquitecturas SMP Hyper threading Multi core

5 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 5 Multi Core Vs Hyper Threading Estado del CPU Lógica de Interrupciones Unidades de Ejecución Cache Estado del CPU Lógica de Interrupciones Estado del CPU Lógica de Interrupciones Unidades de Ejecución Cache Unidades de Ejecución Cache Single Core Multiprocesador (SMP)

6 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 6 Multi Core Vs Hyper Threading Estado del CPU Lógica de Interrupciones Estado del CPU Lógica de Interrupciones Estado del CPU Lógica de Interrupciones Unidades de Ejecución Cache Estado del CPU Lógica de Interrupciones Unidades de Ejecución Cache Unidades de Ejecución Cache Tecnología Hyper Threading Multi Core

7 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 7 Multi Core Vs Hyper Threading Estado del CPU Lógica de Interrupciones Unidades de Ejecución Cache Estado del CPU Lógica de Interrupciones Unidades de Ejecución Estado del CPU Lógica de Interrupciones Unidades de Ejecución Cache Estado del CPU Lógica de Interrupciones Estado del CPU Lógica de Interrupciones Unidades de Ejecución Cache Estado del CPU Lógica de Interrupciones Multi Core con caché compartida Multi Core con tecnología Hyper Threading

8 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 8 ¿Para que sirve tener dos o más núcleo en un CPU? Aumentar tasa de trabajos ¿Qué tipo de trabajos? Trabajos que hacen uso intensivo del CPU Trabajos que requieren E/S Trabajos mixtos

9 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 9 Trabajos que hacen uso intensivo del CPU Un trabajo en un nucleo 1 trabajo en 10 segundos Tasa = 1 / 10 = 0.1 Tiempo de retorno =10 segs 10 segundos En el CPU

10 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 10 Trabajos que hacen uso intensivo del CPU Dos trabajos en un nucleo 2 trabajos en 20 segundos Tasa = 2 / 20 = 0.1 Tiempo de retorno P0 =20 segs Tiempo de retorno P1 =20 segs 10 segundos En el CPU

11 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 11 Trabajos que hacen uso intensivo del CPU Con un CPU El tiempo de retorno aumenta La tasa de trabajos se mantiene

12 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 12 Trabajos que hacen uso intensivo del CPU Dos trabajos en un nucleo 2 trabajos en 20 segundos Tasa = 2 / 20 = 0.1 Tiempo de retorno P0 =15 segs Tiempo de retorno P1=19 segs El tiempo de retorno de los procesos puede variar PrioridadesPrioridades Politicas de platinificaciónPoliticas de platinificación La tasa de trabajos se mantiene igual 10 segundos En el CPU

13 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 13 Trabajos que hacen uso intensivo del CPU Un trabajo en dos nucleos 1 trabajo en 10 segundos Tasa = 1 / 10 = 0.1 Tiempo de retorno =10 segs No hay mejora en el tiempo de retorno ni la tasa de trabajos Nucleo 0 Nucleo 1 10 segundos

14 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 14 Desde el administrador de tareas

15 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 15 Trabajos que hacen uso intensivo del CPU Dos trabajos en dos núcleos 2 trabajos en 10 segundos Tasa = 2 / 10 = 0.2 Tiempo de retorno =10 segs La tasa de trabajos aumenta al doble El tiempo de retorno se mantiene igual que cuando ejecutamos un trabajo 10 segundos Nucleo 0 Nucleo 1

16 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 16 Multi core Encontramos mejora en la tasa de trabajos y tiempo de retorno cuando ejecutamos dos procesos concurrentes. Hasta ahora un solo proceso no es capaz de obtener beneficio de las arquitecturas MultiCore

17 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 17 Trabajos que hacen uso intensivo del CPU Un trabajo optimizado en dos nucleos 1 trabajo en 5 segundos Tasa = 1 / 5 = 0.2 Tiempo de retorno =5 segs 10 segundos Nucleo 0 Nucleo 1 5 segundos Hilo 0 Hilo 1

18 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 18 Definiendo los Hilos Un hilo es una secuencia de instrucciones relacionadas que se ejecuta de forma independiente a otras secuencias Todos los programas tienen al menos un hilo principal Inicializa el programa y comienza la ejecución de las instrucciones iniciales Puede crear otros hilos que ejecuten varias tareas o puede hacer todo el trabajo el solo

19 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 19 Dividiendo una aplicación en hilos Un proceso puede dividirse en múltiples hilos Mejor uso de los recursos de hardware Es necesario entender Diseño y estructura de la aplicación La interfase de programación con hilos El compilador y el ambiente de ejecución de la aplicación Las plataformas destino donde la aplicación se va a ejecutar

20 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 20 Estado del CPU Lógica de Interrupciones Cache Unidades de ejecución Hilos en plataformas single core Single Core Instrucción

21 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 21 Hilos en plataformas single core Concurrencia Dos o más hilos se ejecutan en el mismo procesador El tiempo del procesador se divide dando turnos a los dos hilos de manera que pueden avanzar

22 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 22 Estado del CPU Lógica de Interrupciones Estado del CPU Lógica de Interrupciones Cache Unidades de ejecución Hilos en plataformas Hyper Threading Instrucción Tecnología Hyper Threading Ambas instrucciones requieren diferentes unidades funcionales Ambas instrucciones requieren una misma unidad funcional

23 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 23 Estado del CPU Lógica de Interrupciones Estado del CPU Lógica de Interrupciones Cache Unidades de ejecución Multi-hilos en plataformas multi core Instrucción Multi Core

24 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 24 Hilos en plataformas multi core Paralelismo Dos o más hilos se ejecutan simultáneamente en dos o más procesadores Cada hilo tiene el tiempo de un procesador

25 Copyright © 2006, Intel Corporation. All rights reserved. Intel and the Intel logo are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation or its subsidiaries in the United States or other countries. *Other brands and names are the property of their respective owners. 25