AC Tema1 Lecc 1

2º
2º cuatr.
cuatr.
2ºcurso
curso // 2º
Grado en
Grado
en
Ing.Informática
Informática
Ing.

Arquitectura de Computadores
Tema 1

Arquitecturas Paralelas: Clasificación y
Prestaciones

Lecciones
AC



Lección 1. Clasificación del paralelismo implícito en una
aplicación



Lección 2. Clasificación de arquitecturas paralelas



Lección 3. Evaluación de prestaciones

2

Tema 1. Arquitecturasparalelas: clasificación y prestaciones

M. Anguita, J. Ortega

Objetivos Lección 1
AC



Conocer las clasificaciones usuales del paralelismo
implícito en una aplicación. Distinguir entre paralelismo
de tareas y paralelismo de datos.



Distinguir entre dependencias RAW, WAW, WAR.



Distinguir entre thread y proceso.



Relacionar el paralelismo implícito en una aplicación con
el nivel en elque se hace explícito para que se pueda
utilizar (instrucción, thread, proceso) y con las
arquitecturas paralelas que lo aprovechan.

3

Tema 1. Arquitecturas paralelas: clasificación y prestaciones

M. Anguita, J. Ortega

Bibliografía
AC



Fundamental




Complementaria


4

Sección 7.1. J. Ortega, M. Anguita, A. Prieto. Arquitectura de
Computadores, Thomson, 2005. ESIIT/C.1 ORT arqSecciones 3.7.1, 3.7.2. T. Rauber, G. Ründer. Parallel
Programming: for Multicore and Cluster Systems. Springer
2010. Disponible en línea (biblioteca UGR):
http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-04818-0

Tema 1. Arquitecturas paralelas: clasificación y prestaciones

M. Anguita, J. Ortega

Criterios de clasificaciones del paralelismo
implícito en una aplicación

AC

Niveles de
paralelismo implícito
en uncódigo que
resuelve la aplicación

Paralelismo de
tareas –
paralelismo de
datos
5

Clasificación
del
paralelismo
implícito

Tema 1. Arquitecturas paralelas: clasificación y prestaciones

Granularidad

M. Anguita, J. Ortega

AC

Niveles de paralelismo implícito en una
aplicación
Niveles:
Programas

Funciones

Programa1

Func1() {
...
}

6

Func2() {
...
}

for (
...
}

Bucle (bloques)

OperacionesPrograma2

*

){

+

…
Func3() {
...
}

while(
...
}

/

Tema 1. Arquitecturas paralelas: clasificación y prestaciones

){

Granularidad:
Grano Grueso

Grano
Medio

Grano
Medio-Fino

Grano Fino
M. Anguita, J. Ortega

Dependencias de datos
AC



Condiciones que se deben cumplir para que el bloque de
código B2 presente dependencia de datos con respecto a B1:





Deben hacer referencia a unamisma posición de memoria M
(variable).
B1
B1 aparece en la secuencia de código antes que B2
B2

Tipos de dependencias de datos (de B2 respecto a B1 ):





RAW (Read After Write) o dependencia verdadera
WAW (Write After Write) o dependencia de salida
WAR (Write After Read) o antidependencia
...
a=b+c
d=a+c
...

7

...
a=b+c
...
a=d+e
...

Tema 1. Arquitecturas paralelas: clasificación yprestaciones

...
b=a+1
...
a=d+e
...
M. Anguita, J. Ortega

Paralelismo implícito en una aplicación
AC



Paralelismo de tareas (task parallelism o TLP -Task Level Par.)





Se encuentra extrayendo la estructura lógica de funciones de una
aplicación.
Está relacionado con el paralelismo a nivel de función

Paralelismo de datos (data parallelism o DLP-Data Level
Par.)


Se encuentra implícito enlas operaciones con estructuras de
datos (vectores y matrices)





8

Por ejemplo, la operación vectorial V1=V2+V3 engloba múltiples sumas
de escalares.

Se puede extraer de la representación matemática de la
aplicación.
Está relacionado principalmente con el paralelismo a nivel de
bucle
Tema 1. Arquitecturas paralelas: clasificación y prestaciones

M. Anguita, J. Ortega

AC

Estructura defunciones lógica de una
aplicación. Ej.: decodificador JPEG

Secuencia de
Bloques de 8x8
píxeles
comprimidos
9

Tema 1. Arquitecturas paralelas: clasificación y prestaciones

Conversión
a RGB

Transformada
coseno inversa

Cuantificación
inversa

…

Descodificador
de entropía

Imagen
dividida en
bloques de 8x8
píxeles

…
Secuencia de
Bloques de 8x8
píxeles
descomprimidos
M. Anguita, J. Ortega...