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General Purpose GPUs
GPGPUs
- AMD Fusion
- Nvidia CUDA
- Intel Nehalem
AMD Fusion
AMD Fusion es el nombre clave de la futura nueva
generación de diseño de microprocesadores producto de la
unión de AMD y ATI, combinando la ejecución general de
procesos y el procesamiento de geometrías 3D y otras
funcionalidades de las GPUs modernas en un solo paquete.
La unión de AMD con ATI se cerró a final de octubre del
2006. Esta tecnología se espera que debute en la segunda
mitad del 2011 como sucesora de las últimas
microarquitecturas.
AMD Fusion
Información preliminar.
Una arquitectura de procesador multicore heterogénea,
combinada con un núcleo/s con procesador multipropósito y
otro núcleo con procesador gráfico básico, todo integrado
en un procesador único con señales de reloj para el núcleo
gráfico y el núcleo central de proceso.
Hay 4 plataformas de enfoque según los 4 aspectos de uso:
* Propósito General
* Centrado en Datos
* Centrado en Gráficos
* Centrado en Multimedia.
AMD Fusion
Las series de procesadores Fusion mostrarán un nueva
metodología modular llamada ‘M-SPACE’, con el cual los
diseños de procesadores multicore tendrán un rango más
amplio de combinaciones así como una flexibilidad
mejorada, y así minimizar las diferentes combinaciones de
componentes. Esta iniciativa de AMD beneficia los cambios
de núcleo gráfico sin necesidad de rediseñar todo el núcleo.
AMD Fusion
Los productos Fusion incluirán por lo menos 16 puertos PCI
Express, presumiblemente la versión 2.0.
La implementación del UVD en silicio para la
decodificación totalmente por hardware del MPEG-2, VC-1
y H.264 streams de video en el software soportado.
AMD Fusion
El primer diseño de Z-RAM en tecnología de fabricación de
45nm se completó en 2006 junto con la renovación de la
licencia de Z-RAM. También coincide con el ‘roadmap’
oficial de AMD para caches L3 más grandes antes del 2009.
Así que se rumorea que AMD destacará la Z-RAM para
caches más grandes en los productos Fusion.
AMD Fusion
Un nuevo set de instrucciones y librerias de desarrollo se han
desarrollado para Fusion, se reveló que sería una nueva
secuela de las SSE, la SSE5.
Habrá 2 implementaciones:
AMD Fusion
-Falcon: Originalmente su nombre era Procesador con
Núcleos ‘Bulldozer’ enfocados al mercado de sobremesa con
un TDP de entre 10 y 100 W. de TDP (Thermal Design
Power). Una opción de implemetarlo en telefonos móviles,
UMPC (Ultra-Mobile PC) y pequeños dispositivos
multimedia, con el nombre de Procesador con Núcleos
‘Bobcat’ enfocados para bajo consumo de entre 1 y 10 W. de
TDP (Thermal Design Power).
AMD Fusion
-Swift: basado en el llamado Núcleo ‘Stars CPU’
(Arquitectura K10) hecha con proceso de 45nm. En vez del
núcleo ‘Bulldozer’ y ‘Bobcat’.
Enfocado al mercado de portatiles, con un núcleo GPU en el
mismo dado que la CPU nativa y 2 variantes posibles:
-White Swift: Núcleo de CPU único.
-Black Swift: Núcleo de CPU dual.
Soporte para DDR3
Tecnología UVD para decodificación de video por hardware.
Nuevas interconexiones ‘Onion’.
Nuevo interfaz de memoria ‘Garlic’ para lecturas de la
memoria de la GPU con retardo reducido.
AMD Fusion
Nvidia CUDA
Nvidia CUDA
La tecnología CUDA es el único entorno, [Herramientas de desarrollo y
compilador] basado en el lenguaje C que permite a los programadores
escribir software para resolver problemas computacionales complejos en
menos tiempo aprovechando la gran capacidad de procesamiento paralelo de
las GPUs multinúcleo. Miles de programadores están utilizando ya las
herramientas gratuitas de desarrollo de CUDA válidas para millones de
GPUs ya instaladas en el mercado, a fin de acelerar todo tipo de
aplicaciones, desde herramientas de codificación de audio y vídeo, hasta
software para la exploración de gas y petróleo, el diseño de productos, la
generación de imágenes en medicina o la investigación científica.
Nvidia CUDA
Características de la tecnología.
-Lenguaje C estándar para el desarrollo de aplicaciones de
procesamiento en la GPU.
-Librerías numéricas estándar para FFT (Fast Fourier Transform) y
BLAS (Basic Linear Algebra Subroutines).
-Controlador CUDA dedicado al cálculo con comunicación de
datos de alta velocidad entre la GPU y la CPU.
-El controlador de CUDA interacciona con los controladores de
gráficos OpenGL y DirectX.
-Compatibilidad con sistemas operativos Linux de 32/64 bits,
Windows XP de 32/64 bits, y Mac.
Nvidia CUDA
La tecnología NVIDIA CUDA es el único entorno de programación en C
que aprovecha la gran capacidad de procesamiento de las GPUs para
resolver los problemas de cálculo más complejos y de mayor carga
computacional. Las herramientas de desarrollo CUDA están formadas por
tres componentes fundamentales para ayudar al programador a iniciarse en
este lenguaje:
1.El último controlador CUDA.
2.Un kit de herramientas completo.
3.Ejemplos de código del SDK de CUDA.
El Toolkit de CUDA es un entorno de desarrollo en lenguaje C diseñado
para las GPUs compatibles con la tecnología CUDA
Nvidia CUDA
Nvidia CUDA
Nvidia CUDA
Nvidia CUDA
Intel Nehalem
Intel Nehalem
Nehalem es el nombre clave para el procesador de microarquitectura de
Intel, sucesor del Core Microarquitectectura. El primer procesador que
uso la arquitectura Nehalem fue el sobremesa ‘Core i7’, Noviembre
2008. Servidores y portatiles basados en procesadores Nehalem lo
seguirán en 2009 y 2010.
Intel Nehalem
Los primeros procesadores Nehalem usaron la misma tecnología de
45nm que Penryn. La arquitectura tma su nombre del rio Nehalem que a
su vez lo toma de una tribu de nativos americanos, en Oregon. Y el
nombre en si aparece al final de muchas ‘roadmaps’ del 2000. En esa
fase se suponían que iba a ser la ultima evolución de la arquitectura
‘NetBurst’. Desde el abandono de ‘NetBurst’, el nombre ha sido
reciclado y se refiere a otro proyecto distinto
Intel Nehalem
Intel Nehalem
Tecnología:
Especificaciones de los procesadores de la familia Nehalem:
2, 4 u 8 núcleos.
731Millones de transistores en la variante ‘Quad Core’.
Tecnología de 45nm.
Controlador de memoria integrado con soporte para 2 o 3 canales de memoria
DDR3 SDRAM o 4 canales FB-DIMM.
Un nuevo procesador de interconexión ‘point-to-point’, el ‘Intel QuickPath
Interconnect’, que sustituye al ‘front side bus’.
Algunos procesadores Nehalem implementan DMI en vez FSB y eliminan el
‘northbridge.
Intel Nehalem
Tecnología:
Multithreading simultaneo por multiples núcleos, y Hyperthreading, el cual
habilita 2 threads por núcleo.
Multithreading simultaneo no ha aparecido en los procesadores de Intel a nivel
consumidor hasta 2006 con el Pentium4 y Pentium XE.
Procesadores quad y octo-core monoliticos (núcleos integrados en un mismo
dado).
Las siguientes caches:
-32KB instrucciones y 32KB L1 cache de datos por núcleo.
-256KB L2 cache por núcleo.
-2-3MB L3 cache por núcleo y compartida con todos los núcleos.
33% mas de ‘in-flight’ microoperaciones que el Corroe.
Predictor de saltos de segundo nivel y ‘Translation Lookaside Buffer’ de
segundo nivel.
Bloques modulares de componentes como núcleos que puede añadirse o
quitarse según al segmento de mercado variable al que vaya dirigido.
Intel Nehalem
Prestaciones y mejoras de potencia:
Nehalem se ha enfocado hacia prestaciones, lo que ha aumentado el tamaño del
núcleo comparando con Penryn. Nehalem tendrá:
-1.1x – 1.25x en comportamiento de thread único o 1.2x – 2x en
comportamiento multithreading al mismo nivel de potencia.
-30% menos de consumo de potencia para el mismas prestaciones.
-20-30% ventaja media sobre el Penryn con solo un 10% más de
consumo de potencia.
-Núcleo inteligente, reloj a reloj, Nehalem supondra de un 15-20% de
aumento de prestaciones frente al Penryn.
El procesador Nehalem ‘Gainestown’ tiene 1,6x SPECfp_rate_2006
en enteros y 2,4x SPECfp_rate_2006 en punto flotante de un
procesador XEON Quad-Core de 3.0GHz X5365 ‘Clovertown’.
El sistema Nehalem ‘Bloomfield’ de 2,93GHz se uso para ejecutar un
3DMark Vantage Benchmark y dio una puntuación de 17.966. La
variante de 2,66GHz puntuó 16.294. Un Core 2 Duo E6600 a
2,4GHz puntuó 4.300.
Intel Nehalem
Sucesor:
Westmere o más formálmente Nehalem-C, es el nombre del
encogimiento a 32nm del Nehalem. Estará listo para 2009 suponiendo
que Intel mantenga el objetivo en su ‘roadmap’. De todas maneras
parece que el grueso de las versions del Westmere, excluyendo las
versions portatiles aparecerán en el 2010.
Las mejoras del Nehalem serán:
-Tecnología de 32nm.
-Procesadores 6-Core (o más, aparentemente Sexa-Core)
-Un Nuevo juego de instrucciones que ofrece 3x en grado de
encriptación y desencriptación de procesos AES comparado
con los anteriores.
-AES-NI puede ser incluido en la gráfica integradad del
Westmere.
-Virtualización del retardo mejorado.
Intel Nehalem
Sucesor:
El sucesor de Westmere sera Sandy Bridge (32nm), programado para el
2010 de acuerdo con los roadmaps de Intel. Y a su vez Haswel (22nm)
sucederá a Sandy Bridge en el 2012. Y vendrá con un subsistema de
cache Nuevo, una unidad FMA y un coprocesador vectorial.
Intel Nehalem