NEC адаптирует текущие приложения к мультипроцессорной архитектуре

Компания NEC объявила о достижении определённого прогресса в разработке технологии, которая должна помочь адаптировать программное обеспечение, написанное и скомпилированное для выполнения на одном процессоре, к мультипроцессорной (мультиядерной) архитектуре без ручной доводки. В настоящее время одним из путей портирования программ в условия параллельного исполнения несколькими потоками является ручное переписывание кода, этот путь считается наиболее эффективным, хотя и занимает много квалифицированного рабочего времени. Второй путь – компиляция старого исходного текста специальными оптимизирующими компиляторами, он считается быстрым, но намного менее эффективным с точки зрения скорости исполнения результирующего кода. На фоне повышения потребностей в вычислительной мощности носимых устройств, таких как КПК, сотовые телефоны и мобильные мультимедиа-плееры, которые проще всего удовлетворить применением нескольких вычислительных ядер вместо одного, NEC проводит исследования, по оптимизации второго пути адаптации ПО.

Направления работы следующие:
Разработка автоматического распараллеливающего компилятора, эффективно выделяющего из ПО не только одновременно исполняемые потоки инструкций, но и блоки хорошо предсказуемых ответвлений, которые можно исполнять одновременно с основным потоком (speculative executing). Второй подход оказался весьма перспективным в плане производительности – предсказания чаще сбываются, чем нет. Внедрение дополнительного набора команд, направленного на снижение накладных расходов на параллельное исполнение потоков. Интеграция в архитектуру процессора блоков аппаратного предсказания ветвлений, повышающих эффективность упреждающего обсчёта. Реализация в кремнии путём простого масштабирования существующих процессоров.
Первым результатом стало сравнение оптимизированного кода, произведённого человеком и новым аппаратно-программным комплексом. За 4 месяца работы квалифицированный программист вручную портировал программу для многопоточного исполнения, в результате она стала работать в 1,95 раз быстрее, чем до оптимизации. Автоматическая адаптация кода заняла несколько минут, и программа стала работать в 2,83 раза быстрее. В результате заметно преимущество новой технологии по всем параметрам: скорости работы, эффективности кода и стоимости процесса.

После завершения этапа тестирования NEC продолжит работу над автоматической адаптацией ПО для многопоточного исполнения уже с целью внедрения её в конечные продукты, прежде всего "системы на чипе" (SoC) для мобильных применений.