Процессор в памяти: различия между версиями

русификации
Метка: редактор вики-текста 2017
(русификации)
'''Процессор в памяти''', ({{lang-en|Processor-in-memory, (PIM), или '''Вычисляющее ОЗУ''' или; Computationalcomputational RAM, C-RAM}}, также,''вычисляющее «Вычисления в памяти» - так называютОЗУ'') — [[процессор]], тесно интегрированный в [[Основная память|основную память]], выполненный, как правило, на одном кремниевом кристалле, либо оперативную память с интегрированными вычисляющими элементами.
 
Главная цель объединения процессорного компонента и компоненты памяти таким способом  — уменьшение латентности (времени отклика) памяти и увеличение пропускной способности. Достигнутое таким путём сокращение расстояния, на которое данные должны быть перенесены, снижает требования к мощности системы. БольшинствоОсновной источник сложности современных процессоров (а, следовательно, и их энергопотребленияповышенных требований к энергопотреблению) вытекает из требованиянеобходимости избеганиясокращения задержек обменапри обмене данных с памятью и реализации этой стратегии в кремнии.
 
В 1980-х годах крошечный процессор, исполняющий программы [[FORTHФорт (язык программирования)|Форт]], был изготовлен в DRAM -чипе для ускорения операций PUSH и POP. FORTH является стек-ориентированным языком программирования, и это повысило его эффективность. [Транспьютер]] также имел большую память на чипе, учитывая, что эти чипы были изготовлены в начале 1980-х годов, это делает его, по существу, Процессором-в-памяти. Заметные PIM-проекты включают: проект IRAM в университете Калифорнии в Беркли, проект в Университете Нотр-Дам.
== Примеры ==
В 1980-х годах крошечный процессор, исполняющий программы [[FORTH]], был изготовлен в DRAM чипе для ускорения операций PUSH и POP. FORTH является стек-ориентированным языком программирования, и это повысило его эффективность.
 
== Вычисляющая память (Соmputational RAM) ==
[[Транспьютер]] также имел большую память на чипе, учитывая, что эти чипы были изготовлены в начале 1980-х годов, это делает его, по существу, Процессором-в-памяти.
Вычисляющее ОЗУ или C-RAM — это [[ОЗУ]] с [[Процессор|процессорными элементами]], интегрированными в проект единой микросхемы. Это позволяет использовать его в качестве [[SIMD ]]-компьютера. Он также может использоваться для более эффективного использования пропускной способности памяти в памяти чипа.
 
Заметные PIM проекты включают: проект IRAM в университете Калифорнии, Беркли; и PIM проект в Университете Нотр-Дам.
 
== Вычисляющая память (Соmputational RAM) ==
Вычисляющее ОЗУ или C-RAM — это [[ОЗУ]] с [[Процессор|процессорными элементами]], интегрированными в проект единой микросхемы. Это позволяет использовать его в качестве SIMD компьютера. Он также может использоваться для более эффективного использования пропускной способности памяти в памяти чипа.
 
Пожалуй, наиболее влиятельные, в этой области, реализации вычисляющих ОЗУ пришли из проекта IRAM в Беркли.
 
В некоторых [[Чрезвычайная параллельность|чрезвычайно параллельных]] ({{lang-en2|embarrassingly parallel}}) вычислительных задачах уже архитектура фон Неймана ставит ограничения в виде узкогоограниченной местапропускной способности между CPU и DRAM ([[Узкоеузкое место архитектуры фон Неймана]]). Некоторые исследователи считают, что для той же суммарной стоимости, машина, построенная в вычислительной оперативной памяти будет работать на порядок быстрее, чем в традиционных ЭВМ общего назначения на эти видах задач.
 
На 2011 год, процессы изготовления чипов, «DRAM процесс» (немного слоев; регулярные топологические структуры; оптимизирован для высокой электрической ёмкости) и «CPU процесс» (много слоев; процесс оптимизирован для высокой частоты; относительно дорогой на квадратный миллиметр) отличаются достаточно сильно, так, что есть три подхода к изготовлению Вычисляющего ОЗУ:
 
На 2011 год, процессыпроцесс изготовления чипов, «DRAM процесс» (немного слоев;, регулярные топологические структуры;, оптимизирован для высокой электрической ёмкости) и «процесс изготовления CPU процесс» (много слоев; процесс, оптимизирован для высокой частоты;, относительно дорогой на квадратный миллиметр) существенно отличаются. достаточноВ сильно,связи так,с чтоэтим естьвыделяется три подхода к изготовлению Вычисляющеговычисляющего ОЗУ:
* начать с процессора — оптимизация процесса и устройство, которое использует множество встроенных SRAM, добавить дополнительный шаг процесса (что делает его ещё дороже в пересчете на квадратный миллиметр), чтобы разрешить замену встроенной SRAM на встроенную (embedded) DRAM (eDRAM), давая ~3-кратную экономию площади в районах SRAM (и, следовательно, снижение себестоимости на чипе).;
* начать с системы с отдельным чипом CPU и DRAM чипом(-ами)чипами, добавить небольшое количество «сопроцессорной» вычислительных функций к DRAM, работая в рамках DRAM -процесса и добавляя только в небольших количествах области в DRAM, чтобы делать вещи, которые в противном случае были бы ограничены узким горлышком между CPU и DRAM: обнуление выделенных областей памяти, копирование больших блоков данных из одного места в другое, поиск где есть (если есть) заданный байт в некотором блоке данных, и т.так д.далее; Вв результате система — без изменений CPU чипа, и со «смарт-DRAM-чипом(ами)чипами» — по крайней мере, так же быстра, как и в исходной системе, и, возможно, немного ниже по стоимости. Стоимость небольшого размера дополнительной области, как ожидается, будет более чем возвращена во счет экономии дорогих (так как долгих) проверок памяти, так как на смарт-DRAM сейчас достаточно вычислительной мощности — для пластин кремния («вафель») полных DRAM-ами для выполнения большинства проверок на памяти внутренне и параллельно, а не традиционным подходом полных проверок одного DRAM чипа за раз с использованием дорогого внешнего автоматического тестирующего оборудования.;
* начать с DRAM-оптимизированного процесса, настроить процесс так, чтобы сделать его немного более похожим на «CPU -процесс», и построить (с относительно низкой частотой, но низким энергопотреблением и очень высокой пропускной способностью) процессор общего назначения в пределах этого процесса. [[:en:Berkeley({{iw|проект IRAM project|Проект Беркли|en|Berkeley IRAM (англ.)]]project}}<ref>{{cite news|url= http://old.computerra.ru/offline/1998/243/989/|title= Доводы в пользу IRAM|date= 20 апреля 1998 года|publisher= "Компьютерра", №15|accessdate= 2014-08-27|deadlink= yes|archiveurl= https://web.archive.org/web/20140905001035/http://old.computerra.ru/offline/1998/243/989/|archivedate= 2014-09-05}}</ref>, TOMI Technology).
 
== См. также ==
 
== Ссылки ==
* Duncan Elliott, Michael Stumm, W. Martin Snelgrove, Christian Cojocaru, Robert McKenzie, "Computational RAM: Implementing Processors in Memory, " ''IEEE Design and Test of Computers'', vol. 16, no. 1, pp. 32-41, Jan-Mar, 1999. [http://doi.ieeecomputersociety.org/10.1109/54.748803]
 
{{rq|sources|renew|isbn}}
{{нет источников|дата=2012-06-23}}
 
{{Технологии CPU}}