Разное программное обеспечение, программирование

Переход на многоядерные процессоры не является эволюционным шагом. По мнению Уэльтсина из компании National Instruments, он требует от разработчиков программного обеспечения иного мышления, нежели было в прошлом. –Разработчикам приходится сосредотачиваться на вопросах параллельности процессов и сознательно делить разрабатываемые приложения на разнообразные сюжеты, чтобы иметь выигрыш. На сегодня это ключевой вызов для принятия технологии многоядерных процессоров – констатировал Уэльтсин. – Научным сотрудникам, поставщикам устройств и инженерам-программистам приходится совместно работать над этим вопросом.

– Программисты, работая с параллельным кодом, оказываются перед другими вызовами. Прежде всего, механизм связи оперативных памятей с ядрами или архитектура памяти влияет на скорость, с какой код, работающий на этих ядрах,может передавать данные, в силу чего это становится основным вопросом,влияющим на общие возможности приложения. Следующим вызовом становится устранение сбоев и визуализация взаимодействия между линиями, – объяснил Уэльтсин.

Он упомянул о способности программных инструментов решать вопрос оперативной памяти и устранять сбои, но существует потребность внедрения дальнейших инноваций. – В сущности, эти инструменты собирают информацию о зависимостях,определенных в коде, а затем используют эту информацию для автоматического воспроизведения образца приложения на многоядерных процессорах, – сказал Уэльтсин. Технология, названная «dataflow» (поток данных) освобождает разработчиков от необходимости ручной идентификации параллельных отрезков кода. Технология «dataflow» является частью программного обеспечения LabVIEWкомпании NI, которое обычно используется в случае применения до восьми ядер процессора. – Кроме того, многие поставщики программных инструментов активно инвестируют в инструменты для устранения сбоев, которые позволяют программистам следить за выполнением отдельных линий, а также визуализировать взаимодействие между линиями – продолжал Уэльтсин.

Процессоры с четырьмя или большим числом ядер легко доступны, а со значительно большим числом ядер находятся в стадии разработки, использующей простоту мультиплицирования оборудования. – Поскольку число ядер на чипе постоянно растет, стремление эффективно использовать доступных ядер будет главным вызовом, а технология виртуализации является многообещающим потенциальным решением – добавил Уэльтсин. При большом числе ядер, например, 16,отслеживание параллельных частей кода становится действительно трудным. При автоматическом копировании (картографировании) кода приложения на процессорное оборудование (как это происходит в LabVIEW) может помочь умный компилятор, но даже компиляторы имеют ограничения, заметил Уэльтсин.

Джилварри из компании Intel подтвердил, что разработчикам прикладного программного обеспечения придется изменить применяемую архитектуру с целью обеспечения возможности использования дополнительных ядер. Для большинства пользователей это означает увеличение параллельности в коде программного обеспечения. Обычно применяются два метода: многозадачность, более простой способ, а также многолинейность. – Второй способ дает самые лучшие возможности, но требует больших усилий, – сказал Джилварри. (Иллюстрация представляет второе поколение процессоров компании Intel – 2nd Generation Intel Core Processors).

Джилварри представил вкратце четыре шага, необходимые для замены линейного прикладного программного обеспечения на многолинейные приложения: анализ,экспликация, использование и оптимизация параллельности. – Многолинейность,если она хорошо проведена, дает наилучшее использование оперативной памяти и позволяет достичь более быстрой работы повторяющихся алгоритмов, – утверждает Джилварри. – Запуск новой линии для повторяющегося процесса будет происходить быстрее, чем запуск нового процесса, поскольку часто нет необходимости изменять сегмент памяти, а нужные команды могут постоянно оставаться в оперативной памяти. (Подробнее на тему многолинейности,многозадачности, а также программных инструментов можно прочитать в сети).

Многоядерные процессоры вводятся в системы автоматики, первоначально в высшем классе контроллеров с системами низшего класса, при ожидаемом росте их применения по мере уменьшения затрат на внедрение и роста опыта

Дата добавления: 2015-11-16