SMA:前瞻性多线程体系结构

提出了一种新的ＩＬＰ处理器体系结构——前瞻性多线程体系结构，简称ＳＭＡ．它结合了前瞻性执行机制和多线程执行机制，以整个线程为步长进行前瞻性执行，多个线程并行执行并且共享处理器硬件资源．这样，处理器既通过组合每个线程的指令窗口形成一个大的动态指令窗口，开发出程序中更大的ＩＬＰ，又利用多线程执行机制屏蔽各种长延迟操作，达到较高的资源利用率；介绍了ＳＭＡ执行模型，并讨论了ＳＭＡ处理器的实现和其中的关键技术．这些关键技术包括：线程控制、分布式寄存器重命名、指令发射执行、中断处理和处理器对编译优化的要求．性能分析结果表明ＳＭＡ处理器可以适应各种不同类型的程序，以达到高性能，如果采用较好的编译支持和线程预测算法。

多线程体系结构现状及发展

一、引言多线程体系结构结合了数据流结构和传统的冯氏控制流结构,既保持了指令执行的高性能,又实现了处理器的高效率,是一种通用而高效的延迟隐藏技术。早期的多线程体系结构可以追朔到CI)巳6600和HEP,现今的多线程处理器中的很多技术都可以在它们那里找到踪迹。

EDFUSE:一个基于异步事件驱动的FUSE用户级文件系统框架

开源FUSE文件系统用户模块实现方式采用多线程并发模型,在高并发条件下,线程间的同步将降低系统的吞吐率,增加响应时间。基于流水线分段数据通信思想和异步事件网络驱动模型,消除线程间的同步,通过优化文件和元数据缓存来提高缓存命中率等方式,实现了异步事件驱动的FUSE用户级文件系统的用户态框架。实验结果表明,在大量请求环境下系统的吞吐率得到提高。

SpMT WaveCache:开发数据流计算机中的推测多线程

推测多线程技术(Speculative Multithreading,SpMT)是通过推测地执行多个线程来开发线程级并行性,提高超标量处理器性能.通过增加额外的硬件单元,比如线程同步单元(Thread Synchronization Unit,TSU)、线程上下文表(Thread Context Table,TCT)和线程内存历史表(Thread Memory History,TMH),扩展了事务性内存系统,提高了基于波标量指令集系统结构(WaveScalar ISA)实现的WaveCache模拟器的性能.同时,还提出了一种新的两级线程级事务提交机制.最后,采用了6个来自SPEC、Media和Mibench测试程序集的真实测试程序,评估了推测多线程WaveCache(SpMT WaveCache)的性能.实验表明,SpMT WaveCache比超标量系统结构提高了2～3倍的性能,是一种有效的开发动态数据流计算机性能的方法.

超标量处理器中引入SMT技术的性能分析研究

同时多线程(SMT)是一种允许多个独立的线程每周期发射多条指令的技术,这种技术充分利用了可能存在的指令级并行和线程级并行,提高了有限资源的利用率。文章以西北工业大学航空微电子中心自主研发的32位超标量处理器"龙腾R2"为基础,引入SMT技术,在基本不改变内部结构大小、不增加执行功能部件、仅做一些必要修改的前提条件下进行研究。通过仿真不同的线程数和各种线程组合,进行性能分析。尽管存在制约性能提升的一些因素,引入SMT技术后依然获得了最高约50%的性能增加。

Improved Tomasulo algorithm

Tomasulo algorithm, a dynamic scheduling technique designed for float point unit(FPU) to exploit instruction level parallelism for single thread only is improved into T Tomasulo algorithm to support multiple parallel contexts. FPUs can exploit the parallelisms both within single thread and among multiple threads, and FPUs can be used more effieiently.

数据流驱动的多线程模式在嵌入式多核系统中的应用

数据流驱动相比控制流驱动计算模式,更容易发掘应用程序的并行性,多线程是其必然结果。在嵌入式多核系统中,采用分布和并行的多个处理核来提供高计算能力,数据流驱动的多线程计算模式抽象其中的并行计算、通信、存储和资源限制等模式,适合用来描述多核系统的行为,对性能进行分析和预测,并指导系统设计和开发。