Actas JP2011 - Universidad de La Laguna

Actas XXII Jornadas de Paralelismo (JP2011) , La Laguna, Tenerife, 7-9 septiembre 2011Fig. 3.Nueva estructura de memoriaFig. 4.Un nuevo modelo de comunicación entre CPU y GPUComo podemos ver en la figura 4, la CPU y GPUcomparten el mismo espacio de memoria, la CPUcon su controlador de memoria (M.C.CPU) puedeacceder a todos los espacios de memoria, y mantenerla opción mostrada arriba donde cada multiprocesadortenía su propia memoria privada.Debido a esto, no se requiere ninguna trasferenciade datos entre la CPU y GPU, además no esnecesario tener duplicados ni los parámetros ni lassoluciones en diferentes espacios de memoria, lo cualredundaría también en un ahorro energético.C. Gestión de kernelsActualmente, es necesario que la CPU lance todoslos kernels al mismo tiempo, además estos tienen queterminar también al mismo tiempo. Por lo tanto, noes posible utilizar una solución de un kernel particularhasta que todos los kernels terminen. Esto es unadesventaja ya que el trabajo más lento impone sustiempos sobre el resto, puesto que la CPU no puedeutilizar las soluciones hasta que este kernel finalice.Además, debido a la imposición del kernel más lento,tenemos que parte de los recursos computacionales(multiprocesadores y memoria) estan inactivos.Para que podamos utilizar los resultados de loskernels tan pronto como estos esten disponibles, esnecesario un mecanismo que permita a la CPU conocerla finalización de los mismos. Este mecanismopodría ser implementado con una simple cola monitorizadapor la CPU, esta cola (finished jobs queue,FJQ), debería indicar a la CPU el indentificador delos kernels ya acabados, y por tanto la CPU podríautilizar las soluciones de estos, y asignar otros kernelsa los recursos computacionales inactivos.Para ello sería necesario un mecanismo que permitieselanzar los kernels en cualquier momento, envez de tener que ser lanzados todos a la vez. Estopodría ser implementado gracias a un conjunto decolas (jobs queues, JQ), una por multiprocesador,que almacenase los trabajos a ser ejecutados en unmultiprocesador partcular.Gracias a esto, la CPU podría utilizar los resultadosde los kernels tan pronto como estos esténdisponibles. Además es posible lanzar kernels encualquier instante, sin tener que esperar a que el máslento de ellos finalice. Con todo lo anterior se obtendríaun uso sustancialmente más eficiente de losrecursos.Como podemos ver en la figura 5, hay una cola(FJQ) donde todos los multiprocesadores envian laJP2011-321