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매니코어 프로세서

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매니코어 프로세서(manycore processor)는 높은 수준의 병렬 처리를 위해 설계된 특별한 종류의 멀티 코어 프로세서로, 수십 개에서 수천 개 이상의 단순하고 독립적인 프로세서 코어를 포함한다. 매니코어 프로세서는 임베디드 시스템과 고성능 컴퓨팅 분야에서 광범위하게 사용된다.

멀티코어 아키텍처와의 대조

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매니코어 프로세서는 멀티 코어 프로세서와 달리 처음부터 높은 수준의 명시적 병렬성과 지연 시간 및 낮은 단일 스레드 성능을 희생하면서도 높은 처리량(또는 낮은 전력 소비)을 위해 최적화되었다.

반면, 광범위한 범주의 멀티 코어 프로세서는 일반적으로 병렬 및 직렬 코드를 모두 효율적으로 실행하도록 설계되었으며, 따라서 높은 단일 스레드 성능에 더 중점을 둔다(예: 비순차적 명령어 처리, 더 깊은 파이프라인, 더 많은 슈퍼스칼라 실행 장치, 더 크고 일반적인 캐시에 더 많은 실리콘을 할당하고 공유 메모리를 사용). 이러한 기술은 단일 스레드에서 내재된 병렬성을 파악하는 데 런타임 자원을 투입한다. 이들은 단일 코어 프로세서에서 (하위 호환성을 유지하며) 지속적으로 발전해 온 시스템에 사용된다. 이들은 일반적으로 '소수의' 코어(예: 2, 4, 8)를 가지며, 이기종 시스템에서 매니코어 가속기(예: GPU)로 보완될 수 있다.

동기

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캐시 일관성은 멀티코어 프로세서의 확장성을 제한하는 문제이다. 매니코어 프로세서는 메시지 전달[1], 스크래치패드 메모리, DMA[2], 분할 전역 주소 공간[3] 또는 읽기 전용/비일관성 캐시와 같은 방법을 통해 이를 우회할 수 있다. 네트워크 온 칩과 로컬 메모리를 사용하는 매니코어 프로세서는 소프트웨어에게 태스크의 공간적 레이아웃을 명시적으로 최적화할 기회를 제공한다(예: 트루노스를 위해 개발된 툴링에서 볼 수 있듯이).[4]

매니코어 프로세서는 고성능 컴퓨팅에서 유래한 클러스터 및 벡터 프로세서와 같은 기술과 (개념적으로) 더 많은 공통점을 가질 수 있다.[5]

GPU는 여러 셰이더 처리 장치를 가지며, 고도로 병렬적인 코드에만 적합한(높은 처리량, 그러나 매우 낮은 단일 스레드 성능) 매니코어 프로세서의 한 형태로 간주될 수 있다.

프로그래밍 모델

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매니코어 시스템의 분류

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특정 매니코어 아키텍처

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100만 개 이상의 CPU 코어를 가진 특정 매니코어 컴퓨터

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멀티코어 프로세서로 구축된 많은 컴퓨터들이 100만 개 이상의 개별 CPU 코어를 가지고 있다. 다음은 그 예시이다:

5백만 개 이상의 CPU 코어를 가진 특정 컴퓨터

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꽤 많은 슈퍼컴퓨터가 5백만 개 이상의 CPU 코어를 가지고 있다. 코프로세서, 예를 들어 GPU가 함께 사용될 경우 해당 코어는 코어 수에 포함되지 않으므로, 더 많은 컴퓨터가 이러한 목표를 달성할 수 있다.

같이 보기

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각주

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  1. ↑ Mattson, Tim (January 2010). “The Future of Many Core Computing: A tale of two processors” (PDF). 
  2. ↑ Hendry, Gilbert; Kretschmann, Mark. “IBM Cell Processor” (PDF). 2022년 6월 15일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 2025년 8월 1일에 확인함. 
  3. ↑ Olofsson, Andreas; Nordström, Tomas; Ul-Abdin, Zain (2014). “Kickstarting High-performance Energy-efficient Manycore Architectures with Epiphany”. arXiv:1412.5538 [cs.AR]. 
  4. ↑ Amir, Arnon (2015년 6월 11일). “IBM SyNAPSE Deep Dive Part 3”. IBM Research. 2024년 12월 10일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2025년 8월 1일에 확인함. 
  5. ↑ “cell architecture”. "The Cell architecture is like nothing we have ever seen in commodity microprocessors, it is closer in design to multiprocessor vector supercomputers"
  6. ↑ Rick Merritt (2011년 6월 20일), “OEMs show systems with Intel MIC chips”, 《www.eetimes.com》 (EE Times) 
  7. ↑ Barker, J; Bowden, J (2013). 〈Manycore Parallelism through OpenMP〉. 《OpenMP in the Era of Low Power Devices and Accelerators》. IWOMP. Lecture Notes in Computer Science, vol 8122. Springer. doi:10.1007/978-3-642-40698-0_4. 
  8. ↑ Morgan, Timothy Prickett (2021년 2월 10일). “A First Peek At China's Sunway Exascale Supercomputer”. 《The Next Platform》 (미국 영어). 2021년 11월 18일에 확인함. 
  9. ↑ Hemsoth, Nicole (2021년 4월 19일). “China's Exascale Prototype Supercomputer Tests AI Workloads”. 《The Next Platform》 (미국 영어). 2021년 11월 18일에 확인함. 
  10. ↑ Chen, Yu-Hsin; Krishna, Tushar; Emer, Joel; Sze, Vivienne (2016). “Eyeriss: An Energy-Efficient Reconfigurable Accelerator for Deep Convolutional Neural Networks”. 《IEEE International Solid-State Circuits Conference, ISSCC 2016, Digest of Technical Papers》. 262–263쪽. 

외부 링크

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