AVX 指令演進、效能如何?

AVX代理商       NICHICON代理商     AVX

論記憶體子系統,Cray 在 2002 年發表 Cray X1 向量運算超級電腦所採用的 Multi-Streaming Processor(MSP)是很鮮明的案例:一個 X1 節點,由四組 MSP、16 組記憶體控制器與 32 片記憶體卡板所組成。

並不是把一堆處理器核心硬塞到單晶片內,看起來有很好的帳面理論運算效能,就可稱之為「單晶片超級電腦」,空有運算效能沒用,內部的匯流排與記憶體子系統更需密切配合以克竟全功。至於時下 GPU 記憶體子系統的效能水準,除了延遲很長,相信就沒有太多需要特別挑剔的地方了。

所有載入都是聚集、所有儲存都是分散的 GPU,GPU 程式設計師需保證所有聚集中和分散中的所有位址,都是指向相鄰的位置,GPU 硬體中扮演著跟向量電腦控制處理器相同角色的「執行緒區塊排程器」,需在執行期間辨認出這些位址的序列,確認他們是否相鄰,將聚集與分散,轉變為高效率的跨度式記憶體存取。

泛用 CPU 的 SIMD 多媒體指令集上的聚集分散式記憶體存取呢?很抱歉,原先幾乎沒有這些寶具,是近期才慢慢的補完。以 x86 指令集為例,演進如下,效能怎樣,在此不做評論:

  • 2011 年 1 月:Sandy Bridge 微架構:AVX 指令集剛問世時,沒有聚集和分散指令。
  • 2011 年 6 月:Xeon Phi x100 系列(Knights Corner):其 VPU 指令集(IMCI,Intel Many Core Instructions)提供聚集和分散指令,但 Xeon Phi x100 只能作為輔助處理器,不能執行 x86 指令。
  • 2013 年 6 月:Haswell 微架構:AVX2 指令集新增聚集指令。
  • 2013 年 6 月:Xeon Phi x200 系列(Knights Landing):要直接跟 GPGPU 打對台,就得硬著頭皮全上了。
    1. AVX-512F 指令集同時支援聚集與分散指令。
    2. AVX-512PF 指令集增加聚集與分散的預先擷取(Prefetch)版本。
    3. AVX-512CD 指令集增加偵測位址衝突(Address Conflict)的分散指令。

一路看下來,SIMD 三種型態擺在一起比比看,受制於現有 CPU 指令集的包袱,相較簡潔優美的向量電腦和仰仗先進硬體承先啟後的 GPU,帶有強烈「附贈」色彩的 SIMD 多媒體指令集看起來似乎有點廢廢的,但也並非毫無一無可取之處,因近代多工作業系統的迫切需求,虛擬記憶體管理就是 CPU 最強的地方,尤其是按需求分頁(Demand Paging)的功能,也是 GPU 雙雄努力補強中的弱點。

凱旋門企業股份有限公司

參考資料:https://technews.tw/2017/09/12/what-you-need-to-know-about-gpgpu/

職訓換跑道 退役軍官變銑床師傅

中古機械買賣    CNC銑床    偉鎮

退役軍官管大慶(左)參訓取得雙張乙級證照後,不僅找到CNC銑床技術員工作,還從勞...

退役軍官管大慶(左)參訓取得雙張乙級證照後,不僅找到CNC銑床技術員工作,還從勞動部參訓學員變成專業講師,成功轉換跑道。

退役軍官管大慶參加職訓出師,取得2張乙級證照,不僅找到CNC銑床技術員工作,還獲聘為勞動部職訓單位的專業講師,成功轉換跑道,開創職場第二春。

47歲的管大慶從小嚮往軍旅生涯,20歲那年入伍,當了20年軍官,在營即將退役階段,他開始思索人生下半場出路,畢業於高職機械科的他,決定運用機械技術底子,參加勞動部高屏澎東分署開辦的綜合機械班,培養一技之長,開創職場第二春。

「我還年輕還可再拚幾年,不能光靠退休俸坐吃山空」,管大慶回想當時在營中對人生下半場的規劃。

管大慶為在退役後與職場接軌,即參加勞動部高屏澎東分署開辦的綜合機械班、電腦輔助設計與製造班,取得機械加工、CNC銑床2張乙級證照後,經分署就業媒合到榮陞精密工業公司擔任CNC銑床技術員,因技術受認可,還回分署由參訓學員轉換為專業講師,教導參訓學弟妹。

管大慶參訓期間,展現軍人剛強意志,遇到不懂的地方就虛心討教,全心投入學習。過程中,除了學到精密量測、金屬材料、機械手工加工工作法等理論課程,更藉由分署內完善設備,投入數值控制工具機加工實習、磨床加工實習等實務操作,在結訓前,取得機械加工乙級證照。

管大慶表示,取得這張證照後,他曾回軍中從事機械操作相關工作,在任職過程也發現了自己還有很大進步空間。

「強化職場競爭力,得靠不斷精益求精」,管大慶說,先前參加的綜合機械班,學的是傳統機械加工,過程中對分署提供的職業訓練資源及講師講授內容感到非常滿意,因此,在萌生拓展機械相關專業領域的想法後,決定再次參加勞動部職訓課程,報名電腦輔助設計與製造班,學習電腦自動化控制,並取得CNC銑床乙級證照。

領有2張機械相關的乙級證照,管大慶後來在分署的就業媒合下,獲得榮陞精密工業公司錄用,擔任CNC銑床技術員,因為專業技術獲公司認可,分署請他以過來人身分,回分署擔任專業講師,教導參訓學弟妹。

管大慶指出,學員中有中年人士,也有即將退役軍官,這些學員的背景與他相似,為給大家加油打氣,他常以自己過去參訓、順利取得證照為例,鼓勵大家培養技能參訓,取得證照,提升職場競爭力。

偉鎮

參考資料:https://udn.com/news/story/7269/2555216