MIPS CPU多线程:入门

作者:Benny Har-Even

对于Imagination来说,充分利用可用的硬件资源是我们的设计准则。我们的图形处理器以基于贴图的延迟渲染架构著称,这样就确保不会浪费时间去渲染那些不会在屏幕上显示的像素点。

同样的,确保硬件资源的优化利用也是将多线程技术引入到MIPS CPU中的一个原因。自那以后,在嵌入式CPU市场中多线程便是MIPS CPU一个出色的特性。

尽管多线程已经出现很多年了,但是不管是CPU业内人士还是行业外的很多人都不是很清楚的理解多线程CPU所能带来的好处。

为了向大家解释,来自Imagination的David Lau编写了一篇白皮书,他是MIPS部门软件、架构和调试第二负责人,这篇白皮书对多线程技术进行了高层次的技术介绍,解释了什么是多线程以及为什么比单线程处理器更具优势。

从本质上看,多线程能够让CPU在每个时钟周期完成更多的操作,这通常会带来整体性能的提升。这种性能的增长主要出现在一些特定的场合,而且不同的多线程应用性能增长也有所不同,但是研究发现性能的增长范围从15%至226%。

如下图所示,多线程处理器能够同时执行多个任务,而单线程只能等待数据,停滞不前。


图1 单CPU流水线单线程的执行


图2 单CPU流水线多线程的执行

然而不是所有的多线程都是相等的,正如白皮书中解释的那样,有多种不同的实现方式,比如粗粒度多线程、细粒度多线程和同步多线程(SMT)。

Creator Ci40 IoT开发套件是基于双核550MHz InterAptiv MIPS处理器设计的,支持细粒度硬件多线程。而最新最高级的MIPS CPU如Warrior系列I6400I6500则支持SMT。


基于InterAptiv MIPS处理器的Creator Ci40 IoT开发套件支持细粒度硬件多线程

目前这篇白皮书可以在我们网站的开发者社区下载,如果你有兴趣及时了解Imagination和MIPS最新的消息和更新,请关注我们的Twitter@Imagination Tech@MIPSguru, @MIPSdev 和官方LinkedIn, Facebook 以及Google+账号

英文链接: https://imgtec.com/blog/hardware-multi-threading-primer/

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