技术白皮书:多核系统编程技术

2009-04-13 10:31:31来源: 电子系统设计

本文概览

      因为NI LabVIEW是数据流编程语言,开发者们可以编写并行的应用程序,这些应用程序可以直接映射到并行的硬件(如多核心处理器和FPGA等)上以获得最优异的性能。这篇白皮书讨论了什么是数据流编程以及为什么说NI LabVIEW是多核系统编程的首选。

免费午餐结束了

      近几年来,处理器的速度遭遇到了瓶颈。摩尔定律表明,每隔18~24个月芯片中晶体管的数量就会增加一倍。这在过去的40年里始终是适用的,但是芯片性能却不再保持线性增加了。过去,芯片生产厂商通过增加处理器的时钟速度来提高芯片的性能,如从100~200MHz,再到最近的数GHz的范围。

      但是在今天,由于功耗和散热的限制,通过提高时钟速度来增加性能的方法行不通了。芯片厂商开始转向另一种全新的芯片构架,就是在单芯片上集成多个处理器内核。相对于单核处理器,程序员们可以使用多核处理器完成更多的任务。为了充分利用多核处理器,程序员们需要重新考虑开发应用程序的方法。微软公司的软件设计师Herb Sutter曾说过,对于那些期望最终用户简单的将计算机升级到更快的处理器就可以立即看到软件程序性能提升的开发者而言,“免费午餐结束了”。简而言之,在相当长的一段时间里,软件开发是这样的,但是现在情况不同了。


图1:摩尔定律表明处理器速度不能更快了,所以Intel和AMD等芯片厂商
正在转向在单个处理器上集成多个核心的方法。

      顺序执行的程序在处理器的速度提升后将得到性能的改善,将电脑升级到更快的CPU意味着一个序列中每个单独的指令都将运行得更快。为了在多核系统中继续获得性能提升,你需要设计一个在内核间分配任务的应用程序,从本质上说来就是开发并行应用程序来取代顺序执行的程序。

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关键字:NI  LabVIEW  数据流  编程语言  FPGA

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2009/0413/article_555.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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