多核處理器及LabVIEW應(yīng)用

1、郭強(qiáng) 在過去幾年，處理器制造商們一直通過單純地提高時(shí)鐘頻率來提高CPU性能。然而近年來，處理器技術(shù)的最新趨勢(shì)變?yōu)榱烁嗟暮恕Ｒ簿褪钦f處理器制造商們正在把若干個(gè)CPU封裝在一塊芯片上。除了目前已經(jīng)相對(duì)成熟的雙核與四核處理器，Intel公司甚至已宣稱將在五年內(nèi)推出80核的處理器！ 似乎這種運(yùn)算性能的無限提升讓我們可以運(yùn)行最復(fù)雜的應(yīng)用程序這聽起來真是令人興奮。同時(shí)，利用這種性能的巨大提升，您可以想像一下現(xiàn)有的程序?qū)⑦\(yùn)行得多快！你也許會(huì)懷疑這種事情并不會(huì)這么簡(jiǎn)單吧？那么你猜對(duì)了，事實(shí)上確實(shí)如此。 在多核處理器上開發(fā)程序要比在單核處理器上要困難得多。雖然多個(gè)應(yīng)用程序可以方便地運(yùn)行在不同處理器上，但是程序

2、員們必須非常謹(jǐn)慎地編寫程序代碼，以有效利用多核技術(shù)。這意味著，在現(xiàn)今的多核處理器上運(yùn)行現(xiàn)有應(yīng)用程序，性能幾乎不會(huì)得到提升，即使有性能提升也是很小的。 編寫并行程序的首要挑戰(zhàn)就是，確定程序中哪些部分能夠并行地執(zhí)行，然后通過代碼予以實(shí)現(xiàn)。我們將這些可以并行執(zhí)行的代碼稱為線程。因此，整個(gè)并行程序也被稱為多線程應(yīng)用程序。 任務(wù)并行化 數(shù)據(jù)并行化是一種將大塊數(shù)據(jù)集分割成小塊并行處理的編程技術(shù)。完成數(shù)據(jù)處理后，再將其組合成單個(gè)數(shù)據(jù)集。這項(xiàng)技術(shù)使程序員最大限度利用多核處理器，有效使用所有的處理能力。 大數(shù)據(jù)集經(jīng)由單獨(dú)處理器處理。此時(shí)另外三個(gè)CPU核處于空閑狀態(tài)，由第一個(gè)處理器獨(dú)立承擔(dān)所有數(shù)據(jù)集的處理任務(wù)。 流水線是一項(xiàng)應(yīng)用廣泛的技術(shù)，用于順序軟件仸務(wù)的性能提升。簡(jiǎn)單說來，流水線是將順序仸務(wù)分步處理的方式，就如同產(chǎn)品裝配線的模式。 舉例：汽車裝配線搭建車身結(jié)構(gòu)安裝汽車配件汽車噴漆 我們可以設(shè)立一個(gè)工作站用于生產(chǎn)車身結(jié)構(gòu)，第二個(gè)用于安裝配件，第三個(gè)用于噴漆？如此一來，當(dāng)?shù)谝惠v車在噴漆時(shí)，第二輛車可進(jìn)行配件安裝， 第三輛車正在搭建車身結(jié)構(gòu)。 1.多核技術(shù)已經(jīng)普及，但是在程序設(shè)計(jì)中如何更好的利用多核技術(shù)卻是個(gè)難點(diǎn)。2.本文列舉了3種最常用的利用多核技術(shù)的方法：任務(wù)并行化，數(shù)據(jù)并行化，流水線。3.用具體實(shí)例來感官的認(rèn)識(shí)多核處理器結(jié)合優(yōu)化過的代碼所產(chǎn)生出的神奇高效。4.更多的多核優(yōu)化