Application mapping and optimization for CMP based architectures
Yongada çoklu-işlemcili mimariler için uygulama haritalaması ve eniyileme
- Tez No: 297860
- Danışmanlar: PROF. DR. OĞUZ TOSUN, PROF. DR. HALUK TOPÇUOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Bilgisayar mimarisi, Haritalama, Çip, Çoklu işlemci, Computer architecture, Mapping, Chip, Multiprocessor
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yongada Çoklu-İşlemciler (CMP), kişisel bilgisayarların yanı sıra büyük ölçekliparalel makinaların ve süper bilgisayarların standart ve temel yapıtaşlarını oluşturmayabaşlamıştır. Bu tezdeki temel amacımız, performansı arttıran haritalama ve optimizasyonyöntemleri geliştirerek, uygulama izleklerini çok çekirdekli mimarilere atamaktır.Bunu başarabilmek için üç farklı yöntem sunmaktayız, bunlar veri-çekirdek eşlememetodu, izlek-çekirdek eşleme metodu ve önbellek merkezli veri-izlek eşleme metodudur.Veri-çekirdek eşleme metodunda, Barnes-Hut algoritmasının bir CMP olan CellBroadband Engine Mimarisinin teknik özelliklerini ve limitlerini göz önünde bulunduraniki özgün paralel formulasyonunu önermekteyiz. Yapılan deneysel değerlendirme,Barnes-Hut metodunun Cell mimarisi üzerindeki performansının karşılaştırma yapılanreferans mimarisi olan Intel Xeon tabanlı sisteme göre belirgin oranda daha hızlıolduğunu göstermektedir. İzlek-çekirdek eşleme metodunu sunmak için, uygulamaizlekleri ile paralel çalışan yardımcı izlekler kullanan ve dinamik olarak uygulama izleklerinindavranışlarını ve eriştikleri veri düzenini gözlemleyen bir sistem önerilmiştir.Yardımcı izlekler uygulama izleklerinin veri paylaşım miktarını hesaplayarak, bunlarıçekirdeklere eşlenmeleri için gruplara ayırır, eşlemelerin verimliliğini hesaplayabilmekiçin ön bellek sayaçları kullanır, ve çalışma zamanı ihtiyaçlarına bağlı olarak eşlemekararını alır. önerilmiş olan son metodumuzda, benzer veri erişim şekline sahip olanhesaplamaları aynı çekirdeğe atamayı hedefleyen, veri yerelliğini sağlayan bir eşlemealgoritması tasarlanmıştır. önerilen algoritma verilen uygulamanın hesaplamalarınıyükün eşit dağılımını sağlayabilmek için parçalara ayırır ve veri yerelliliğini sağlamakiçin yüksek benzerliğe sahip olan parçalar gruplandırılırlar. Metodun performansınıölçmek için, referans uygulama olarak seyrek matris-vektör çarpımı kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
Chip Multiprocessors (CMPs) are becoming standard and primary buildingblocks for personal computers as well as large scale parallel machines, including supercomputers.In this thesis, our main focus is on performance-aware mapping andoptimization of application threads onto multicore architectures. Specifically, we proposethree different approaches, which are data-to-core mapping methodology, threadto-core mapping methodology, and cache-centric data assignment methodology thatincludes data-to-thread mapping. For demonstrating data-to-core mapping methodology,we propose two novel parallel formulations for the Barnes-Hut method on the CellBroadband Engine architecture by considering technical specifications and limitationsof the Cell architecture. Our experimental evaluation indicates that the Barnes-Hutmethod performs much faster on the Cell architecture compared to the reference architecture,an Intel Xeon based system. To present thread-to-core mapping methodology,we propose a framework that uses helper threads running in parallel with applicationthreads, which dynamically observe the behavior of application threads and theirdata access patterns. These helper threads calculate data sharing among applicationthreads, cluster them to be mapped to available cores, use cache counters to calculatethe efficiency of a mapping, and make the mapping decision after considering the executionneeds. Our final methodology provides a locality-aware mapping algorithm,which targets to assign computations with similar data access patterns of an applicationto the same core. Our algorithm divides computations of the application intochunks to provide load balancing, and a set of chunks with high similarity is groupedinto bins to provide data locality. We consider the sparse matrix-vector multiplicationas the reference application.
Benzer Tezler
- Comprehensive risk mapping and fire station optimization for forest fire management: An application in Antalya
Orman yangını yönetimi için kapsamlı risk haritalama ve yangın istasyonu optimizasyonu: Antalya uygulaması
ZÜHAL ÖZCAN YAVUZ
Doktora
İngilizce
2024
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR KABAK
DR. ÖĞR. ÜYESİ İNCİ ÇAĞLAYAN
- X-band SAR uydu takımı görev dizaynı ve formasyon uçuş
Mission design and optimization of formation flight for X-band SAR satellite constellations
ERSİN MAKAS
Doktora
Türkçe
2025
Havacılık ve Uzay MühendisliğiMilli Savunma ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN
- Görüntü sınıflandırması için yapay sinir ağlarının analiz ve optimizasyonu
Analysis and optimization of artificial neural networks for image classification
OZAN ARSLAN
Doktora
Türkçe
2001
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. OĞUZ MÜFTÜOĞLU
PROF. DR. CANKUT ÖRMECİ
- Savunma sanayi sektöründe faaliyet gösteren bir firmaya değer akış haritalama ile bulanık htea entegrasyonu
Fuzzy fmea integration with value flow mapping for a company operating in the defense industry sector
MERVE UZUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSakarya ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SAFİYE SENCER
- Faz dizili antenler için yakın alan tarama probu kalibrasyon yöntemi uygulaması
Application of near field scanning probe method calibration for phased array antennas
MUHAMMED İHSAN ZEYVELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET NURİ AKINCI