Notifying Memories for Dataflow Applications on Shared-Memory Parallel Computer ; Mémoires notifiantes pour applications flux-de-données sur machines parallèles à mémoire partagée
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Media type:
Text;
Electronic Thesis;
E-Book
Title:
Notifying Memories for Dataflow Applications on Shared-Memory Parallel Computer ; Mémoires notifiantes pour applications flux-de-données sur machines parallèles à mémoire partagée
Footnote:
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Description:
Les machines parallèles à mémoire partagée (SMP) constituent une solution pratique pour mettre en œuvre des architectures multiprocesseurs puisqu'elles proposent une vue unifiée de la mémoire aux programmeurs ce qui facilite le développement des applications, au prix d'un mécanisme coû- teux de cohérence de cache. Par ailleurs, les modèles de calcul flux-de-données offrent aux développeurs l'expressivité pour spécifier des applications complexes, en explicitant le parallélisme, permettant ainsi d'exploiter les ressources disponibles. Cependant, une implémentation d'une application flux-de-données sur SMP nécessite de nombreuses synchronisations qui impliquent la cohérence de cache et pénalisent les performances. Cette thèse s'intéresse à la compréhension des sources d’inefficacité dans l'exécution de ces applications et propose des techniques qui s'appuient sur la synchronisation exprimée dans le modèle pour en améliorer les performances. Tout d'abord, nous avons extrait les caractéristiques des applications selon plusieurs métriques, puis nous avons évalué deux techniques de gestion mémoire, Copy-on-Write et Non-Temporal Memory, pour soulager la pression sur la mémoire. Enfin, en contribution principale, nous proposons une unité matérielle spécialisée, proche de la mémoire, appelée NM4SMP (Notifying Memory for SMP) permettant d'accélérer les applications flux-de-données en y intégrant les règles de déclenchement des calculs. L'approche est validée sur des applications dites statiques et reconfigurables. Les résultats montrent une accélération de 1,23 et une économie d'énergie de 15% pour une plateforme basée sur des processeurs Intel et plusieurs applications réelles. ; Symmetric Shared-memory multiprocessor~(SMP) is the most widely used implementation of high- performance multi-core processors. It offers a uniform shared memory view that eases the development of parallel applications, but it requires cache-coherency management among the cores. Besides, dataflow Model of Computation helps the developers to ...