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2013/4/1 トプスの中の人

第3回 みんなで同じものを取り合っていない?

さて、下の前回の図で、メモリ・メモリアクセスと演算処理を並行にできるようになりました。そこでよく見てみると、BやDの仕事などがそうですが、演算処理の時間にくらべて、メモリとの出し入れにかかる時間の方が多いです。こういう仕事だと、せっかく頑張ってすばやく演算処理しても、出し入れに時間がかかってイライラ。お料理が出来ているので、運ぶ人が足らないと、せっかくの料理も冷めてしまう〜。

そういうとき、Aの仕事、Bの仕事・・・のそれぞれで何を出し入れしているのか、よくよく観察するのがトプスシステムズの流儀です。元々、A,B,C,Dのそれぞれのお仕事は一連のお仕事を小分けに分けたものなので関係がある筈。Aの仕事で下ごしらえをした材料をBの仕事で使っているなどということはままありますね。あるいは、一つの調味料をみんなで取り合っていたりする?

だれかが下ごしらえした材料を、遠くのテーブルにおき、それを別な人が次の段階の調理のために取りに行っていたら時間がかかりますよね。プロセッサでも同じです。外部メモリは大きいけれど遠くのテーブルです。大量に置くときはしょうがないけれども、なるべくそこまで行かずに済ませたい。トプスシステムズのTOPSTREAMTMプロセッサでは、遠くまで行かず隣同士で材料を受け渡すための専用の仕組みがあるのです。それどころか、レジスタバンク共有といって、加工したデータの置き場を丸ごと次の人に渡してしまう技も使えます。それこそ、材料の入った鍋やフライパン毎、次の人に渡してしまう荒業といったらよいでしょうか。いちいち出したり入れたりする時間を極限まで削ります。そうするとこんな感じになります。

実際に調べてみるとよく分かるのですが、「仕掛品」っていうのでしょうか、処理途中のデータを一時的に置いておくためにメモリを読み書きしていることってとても多いのです。普通のプロセッサではキャッシュ(用語集へのリンク)と呼ばれる機構を使って「うまくいったら」近くのメモリで済ませようとします。トプスシステムズのTOPSTREAMTMではキャッシュも使いますけれど、分かっているものは可能な限り近くで確実に、専用の機構(ゼロオーバヘッド通信)受け渡しをしようとします。それで、上の図の点線の部分が消えていくわけ。

でも残っているのは、カラフルな色のついた演算時間が残っていますね。これは実際の仕事なのだから短くならない?そこは次回で。



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