SHF: Small: Architectural Support for New Parallel Execution Paradigms Via Agile Threads

SHF:小型:通过敏捷线程对新并行执行范式的架构支持

基本信息

  • 批准号:
    1018356
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 46.8万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2010
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2010-08-01 至 2014-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In the multi-core processor era, microprocessors will only continue to scale in performance in the presence of abundant thread level parallelism. Achieving this goal of continuously scaling software parallelism will clearly require the exploitation of new compilation, language, and execution paradigms. One huge barrier to the viability of many proposed execution paradigms and the introduction of new paradigms is the inability of modern processor architectures to execute short threads efficiently. Many of these new execution models can be highly effective at exposing parallelism to the hardware if they have the freedom to identify and exploit opportunities for parallelism that are 10s to 100s of instructions long. However, current machines are not designed to execute short threads well. The goal of this research is to significantly reduce the startup cost for a new thread (or thread new to a core). This in turn reduces the break-even point that determines whether a piece of code is parallelizable or not.The term "thread migration" is used to indicate a large number of parallel execution operations, all of which involve moving stored or cached state from one core to another. These operations include forked threads, migrated/moved threads for thermal management or load balancing, loop-parallel threads, task-level parallelism, helper threading, transactional execution, and speculative multithreading - all of these operations will be accelerated to some degree by this research. This research will attack all sources of the thread startup cost, including software (e.g., operating system) overheads, branch predictor state, cached data and instruction state, the commit latency, and the overhead of transferring the primary thread state between cores. In addition to reducing the parallel programming complexity, the broader imapcts of this research include graduate and undergraduate student training, availability of an open-souce simulation infrastructure.
在多核处理器时代,只有在存在丰富的线程级并行的情况下,微处理器才会继续提高性能。要实现不断扩展软件并行性的目标,显然需要开发新的编译、语言和执行范例。许多建议的执行范例的可行性和新范例的引入的一个巨大障碍是现代处理器体系结构无法高效地执行短线程。如果这些新的执行模型可以自由地识别和利用长达10到100秒的指令的并行性机会,那么这些新的执行模型中的许多可以非常有效地将并行性暴露给硬件。然而,目前的机器并不能很好地执行短线程。本研究的目标是显著降低新线程(或内核中的新线程)的启动成本。这进而降低了决定一段代码是否可并行化的盈亏平衡点。术语“线程迁移”用于表示大量的并行执行操作,所有这些操作都涉及将存储或缓存的状态从一个内核移动到另一个内核。这些操作包括分叉线程、用于热管理或负载平衡的迁移/移动线程、循环并行线程、任务级并行性、助手线程、事务执行和推测多线程--所有这些操作都将通过本研究在一定程度上得到加速。这项研究将攻击线程启动成本的所有来源,包括软件(例如,操作系统)开销、分支预测器状态、缓存数据和指令状态、提交延迟以及在核之间传输主线程状态的开销。除了降低并行编程的复杂性,这项研究的更广泛的影响包括研究生和本科生的培训,开放源码模拟基础设施的可用性。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Dean Tullsen其他文献

Temperature-Aware DRAM Cache Management—Relaxing Thermal Constraints in 3-D Systems
温度感知 DRAM 缓存管理 — 放宽 3D 系统中的热约束

Dean Tullsen的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Dean Tullsen', 18)}}的其他基金

FoMR: Heterogeneity Under-The-Hood: Leveraging the Decoder for Highly Specialized, Programmer Transparent Microarchitectures
FoMR:底层异构性:利用解码器实现高度专业化、程序员透明的微架构
  • 批准号:
    1823444
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 46.8万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Context-Sensitive Decoding: Exploiting Translated ISAs for Security, Safety, Energy, and Performance
上下文相关解码:利用翻译后的 ISA 来实现安全、安全、能源和性能
  • 批准号:
    1652925
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 46.8万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Medium: Bridging the Software/Hardware Gap Towards Efficient, Heterogeneous, and Predictable Datacenters
SHF:中:弥合软件/硬件差距,实现高效、异构和可预测的数据中心
  • 批准号:
    1302682
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 46.8万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF:Small: Data Triggered Threads for Removing Redundant Execution and Increasing Parallelism
SHF:Small:数据触发线程,用于消除冗余执行并增加并行性
  • 批准号:
    1219059
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 46.8万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Architectural Support for Parallelism on Multi-Core Architectures
多核架构上并行性的架构支持
  • 批准号:
    0702349
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 46.8万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Concurrent Optimization for Multi-Core and Multithreaded Architectures
多核和多线程架构的并发优化
  • 批准号:
    0541434
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 46.8万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Compiler Optimizations to Exploit Simultaneous Multithreading
利用同步多线程的编译器优化
  • 批准号:
    0311683
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 46.8万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Critical Path Computing
关键路径计算
  • 批准号:
    0105743
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 46.8万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Hardware Generation of Threads in a Multithreading Processor
多线程处理器中线程的硬件生成
  • 批准号:
    9808697
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 46.8万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: A Simultaneous Multithreading System Architecture
职业:同步多线程系统架构
  • 批准号:
    9701708
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 46.8万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

昼夜节律性small RNA在血斑形成时间推断中的法医学应用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
tRNA-derived small RNA上调YBX1/CCL5通路参与硼替佐米诱导慢性疼痛的机制研究
  • 批准号:
    n/a
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Small RNA调控I-F型CRISPR-Cas适应性免疫性的应答及分子机制
  • 批准号:
    32000033
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Small RNAs调控解淀粉芽胞杆菌FZB42生防功能的机制研究
  • 批准号:
    31972324
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
变异链球菌small RNAs连接LuxS密度感应与生物膜形成的机制研究
  • 批准号:
    81900988
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于small RNA 测序技术解析鸽分泌鸽乳的分子机制
  • 批准号:
    31802058
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
肠道细菌关键small RNAs在克罗恩病发生发展中的功能和作用机制
  • 批准号:
    31870821
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    56.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Small RNA介导的DNA甲基化调控的水稻草矮病毒致病机制
  • 批准号:
    31772128
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于small RNA-seq的针灸治疗桥本甲状腺炎的免疫调控机制研究
  • 批准号:
    81704176
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
水稻OsSGS3与OsHEN1调控small RNAs合成及其对抗病性的调节
  • 批准号:
    91640114
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    85.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划

相似海外基金

SHF: Small: Architectural Techniques for Energy-Efficient Brain-Machine Implants
SHF:小型:节能脑机植入物的架构技术
  • 批准号:
    2019529
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 46.8万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Small: Leveraging Monolithic 3D for Architectural Innovations
SHF:小型:利用整体 3D 进行建筑创新
  • 批准号:
    2008365
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 46.8万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Small: Architectural Synthesis for Programmable Accelerators
SHF:小型:可编程加速器的架构综合
  • 批准号:
    1909661
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 46.8万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Small: Architectural Support for Securing Deep Neural Networks
SHF:小型:保护深度神经网络的架构支持
  • 批准号:
    1910413
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 46.8万
  • 项目类别:
    Standard Grant
AF: SHF: Small: Algorithmic and Architectural Foundation for Next-Generation Collective DNA Robots
AF:SHF:小型:下一代集体 DNA 机器人的算法和架构基础
  • 批准号:
    1813550
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 46.8万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Small: Architectural Techniques for Energy-Efficient Brain-Machine Implants
SHF:小型:节能脑机植入物的架构技术
  • 批准号:
    1815718
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 46.8万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CNS: SHF: Small: Architectural Support for Efficient and Programmable Non-Volatile Main Memory
CNS:SHF:小型:对高效可编程非易失性主存储器的架构支持
  • 批准号:
    1717486
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 46.8万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Small: Exploring Architectural Support for Full-Stack Equational Reasoning in Critical Embedded Systems
SHF:小型:探索关键嵌入式系统中全栈方程推理的架构支持
  • 批准号:
    1717779
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 46.8万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Small: Architectural Support for Reliable ReRAM Crossbar Memory
SHF:小型:对可靠 ReRAM 交叉开关内存的架构支持
  • 批准号:
    1617071
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 46.8万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Small: Techniques and Frameworks for Exploiting Recent SIMD Architectural Advances
SHF:小型:利用最新 SIMD 架构进步的技术和框架
  • 批准号:
    1526386
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 46.8万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了