SHF: Small: DeNovo: Rethinking Hardware for Disciplined Parallelism
SHF:小型:DeNovo:重新思考硬件以实现严格的并行性
基本信息
- 批准号:1018796
- 负责人:
- 金额:$ 50万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2010
- 资助国家:美国
- 起止时间:2010-09-15 至 2014-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Designing parallel systems that are scalable, low-cost, and power efficient, and yet easily programmable, is arguably one of the biggest challenges facing the computing industry today. This proposal describes DeNovo, a hardware architecture and framework that rethinks shared memory system design from the ground up to take advantage of long term trends in disciplined parallel software. It takes the stance that, if shared memory multicore systems with hundreds of cores are to become widely used, programming languages and environments must evolve to enforce highly disciplined programming practices that greatly simplify the programmer's view of shared memory. Such languages must restrict shared memory interactions, enforcing data-race-freedom and determinism-by-default. Moreover, disciplined programming models communicate extensive information about shared memory access patterns (so the discipline can be enforced). Exploiting the parallelism discipline and the communicated information can enable far simpler and more efficient hardware design than possible today.DeNovo proposes an extensive redesign of the memory hierarchy based on three ideas. First, the coherence protocol can be vastly simplified by taking advantage of the absence of software races to virtually eliminate races from the protocol and greatly reduce the number of hidden protocol states. Second, DeNovo uses application-level data sharing granularity (rather than software-oblivious cache lines) as the organizing principle for addressing, communication, and coherence granularities. Third, DeNovo uses more efficient, point-to-point communication (close to explicit message passing) even for shared memory programs, by minimizing indirections through the directory and exploiting information about sharing granularity for bulk data transfers. These changes will simultaneously simplify the hardware design, reduce power consumption, and improve performance. Such a solution is highly unlikely without a fundamental rethinking of the memory system design, but is required to continue to reap the benefits of Moore's law.
设计可扩展、低成本、高能效且易于编程的并行系统可以说是当今计算行业面临的最大挑战之一。 该提案描述了 DeNovo,一种硬件架构和框架,它从头开始重新思考共享内存系统设计,以利用规范并行软件的长期趋势。它的立场是,如果具有数百个核心的共享内存多核系统要得到广泛使用,编程语言和环境必须发展以强制执行高度规范的编程实践,从而大大简化程序员对共享内存的看法。此类语言必须限制共享内存交互,强制执行数据竞争自由和默认确定性。此外,规范的编程模型传达有关共享内存访问模式的大量信息(因此可以强制执行规范)。 利用并行规则和通信信息可以实现比现在更简单、更高效的硬件设计。DeNovo 基于三个想法提出了对内存层次结构的广泛重新设计。首先,通过利用不存在软件竞争的优势,可以大大简化一致性协议,从而几乎消除协议中的竞争并大大减少隐藏协议状态的数量。其次,DeNovo 使用应用程序级数据共享粒度(而不是软件无关的缓存行)作为寻址、通信和一致性粒度的组织原则。 第三,DeNovo 即使对于共享内存程序也使用更高效的点对点通信(接近显式消息传递),通过最小化目录的间接访问并利用有关批量数据传输的共享粒度的信息。 这些变化将同时简化硬件设计、降低功耗并提高性能。 如果不对内存系统设计进行根本性的重新思考,这样的解决方案是不太可能实现的,但需要继续获得摩尔定律的好处。
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 }}
Sarita Adve其他文献
Under-canopy dataset for advancing simultaneous localization and mapping in agricultural robotics
用于推进农业机器人同步定位和绘图的树冠下数据集
- DOI:
- 发表时间:
2023 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
José Cuarán;Andres Eduardo Baquero Velasquez;Mateus Valverde Gasparino;N. Uppalapati;A. N. Sivakumar;Justin Wasserman;Muhammad Huzaifa;Sarita Adve;Girish Chowdhary - 通讯作者:
Girish Chowdhary
Performance of image and video processing with general-purpose processors and media ISA extensions
使用通用处理器和媒体 ISA 扩展的图像和视频处理性能
- DOI:
10.1145/307338.300990 - 发表时间:
1999-05-01 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Parthasarathy Ranganathan;Sarita Adve;N. Jouppi - 通讯作者:
N. Jouppi
FastFlip: Compositional Error Injection Analysis
FastFlip:组合错误注入分析
- DOI:
10.48550/arxiv.2403.13989 - 发表时间:
2024-03-20 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Keyur Joshi;Rahul Singh;Tommaso Bassetto;Sarita Adve;Darko Marinov;Sasa Misailovic - 通讯作者:
Sasa Misailovic
Sarita Adve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('Sarita Adve', 18)}}的其他基金
Collaborative Research: PPoSS: LARGE: Scalable Specialization in Distributed Edge-Cloud Systems – The Extended Reality Case
协作研究:PPoSS:大型:分布式边缘云系统的可扩展专业化 — 扩展现实案例
- 批准号:
2217144 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Continuing Grant
CCRI: New: An Open End-to-End Extended Reality System Infrastructure: Enabling Domain-Specific Edge Systems Research
CCRI:新:开放的端到端扩展现实系统基础设施:支持特定领域的边缘系统研究
- 批准号:
2120464 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant
SHF: Medium: Software Engineering for Hardware Errors
SHF:中:针对硬件错误的软件工程
- 批准号:
1956374 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Continuing Grant
SHF: Small: Hardware-Software Co-Designed Coherence: A Complete Coherence Solution for Performance-, Energy-, and Complexity-Efficiency
SHF:小型:硬件-软件协同设计的一致性:针对性能、能源和复杂性效率的完整一致性解决方案
- 批准号:
1619245 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant
SHF: Small: Software-Driven Hardware Resiliency
SHF:小型:软件驱动的硬件弹性
- 批准号:
1320941 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant
CPA-CSA-T: Low Cost and Comprehensive Hardware Reliability
CPA-CSA-T:低成本和全面的硬件可靠性
- 批准号:
0811693 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant
Lifetime Reliability Aware Microprocessors
终生可靠性感知微处理器
- 批准号:
0541383 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant
CISE Research Resources: Programming Environments and Applications for Clusters and Grids
CISE 研究资源:集群和网格的编程环境和应用程序
- 批准号:
0224453 - 财政年份:2002
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Standard Grant
ITR: Collaborative Hardware-Software Adaptation for Multimedia Applications
ITR:多媒体应用的软硬件协同适配
- 批准号:
0205638 - 财政年份:2002
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Continuing Grant
Using Simultaneous Multithreaded Processors for Soft Real-Time Applications
使用同步多线程处理器进行软实时应用
- 批准号:
0209198 - 财政年份:2002
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Continuing Grant
相似国自然基金
小分子代谢物Catechin与TRPV1相互作用激活外周感觉神经元介导尿毒症瘙痒的机制研究
- 批准号:82371229
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
DHEA抑制小胶质细胞Fis1乳酸化修饰减轻POCD的机制
- 批准号:82301369
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
异常激活的小胶质细胞通过上调CTSS抑制微血管特异性因子MFSD2A表达促进1型糖尿病视网膜病变的免疫学机制研究
- 批准号:82370827
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
SETDB1调控小胶质细胞功能及参与阿尔茨海默病发病机制的研究
- 批准号:82371419
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
PTBP1驱动H4K12la/BRD4/HIF1α复合物-PKM2正反馈环路促进非小细胞肺癌糖代谢重编程的机制研究及治疗方案探索
- 批准号:82303616
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Powering Small Craft with a Novel Ammonia Engine
用新型氨发动机为小型船只提供动力
- 批准号:
10099896 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Collaborative R&D
Protection of quantum information in small clusters of qubits
保护小量子位簇中的量子信息
- 批准号:
EP/Z000572/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Research Grant
Designing, simulating, fabricating, and characterising small-pitch LGAD sensors with precise timing
设计、模拟、制造和表征具有精确定时的小间距 LGAD 传感器
- 批准号:
ST/X005194/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Training Grant
Identifying causal pathways in cerebral small vessel disease
确定脑小血管疾病的因果途径
- 批准号:
MR/Y014634/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Research Grant
Optimisation of small molecule inhibitors for effective targeting of phospholipase C gamma in T-cell lymphoma
优化小分子抑制剂以有效靶向 T 细胞淋巴瘤中的磷脂酶 C γ
- 批准号:
MR/Y503344/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
Research Grant