08-05-2024
Процессор в памяти, Processor-in-memory (PIM), или Вычисляющее ОЗУ или Computational RAM, C-RAM, также, "Вычисления в памяти", называют процессор, тесно интегрированный в память, как правило, на одном кремниевом кристалле, либо, оперативную память с интегрированными вычисляющими элементами.
Главная цель объединения процессорного компонента и компоненты памяти таким способом -- уменьшение латентности (времени отклика) памяти и увеличение пропускной способности. Достигнутое таким путем сокращение расстояния, на которое данные должны быть перенесены снижает требования к мощности системы. Большинство сложности современных процессоров (а, следовательно, и их энергопотребления) вытекает из требования избегания задержек обмена данных с памятью, и реализации этой стратегии в кремнии.
Содержание |
В 1980-х годах, крошечный процессор, исполняющий программы FORTH был изготовлен в DRAM чипе для убыстрения операций PUSH и POP. FORTH является стек-ориентированным языком программирования, и это повысило его эффективность.
Транспьютер также имел большую память на чипе, учитывая, что эти чипы были изготовлены в начале 1980-х годов, это делает его, по существу, Процессором-в-памяти.
Заметные PIM проекты включают: проект IRAM в университете Калифорнии, Беркли; и PIM проект в Университете Нотр-Дам.
Вычисляющее ОЗУ или C-RAM - это ОЗУ с процессорными элементами, интегрированными в проект единой микросхемы. Это позволяет использовать его в качестве SIMD компьютера. Он также может использоваться для более эффективного использования пропускной способности памяти в памяти чипа.
Пожалуй, наиболее влиятельные, в этой области, реализации вычисляющих ОЗУ пришли из проекта IRAM в Беркли.
В некоторых чрезвычайно параллельных (embarrassingly parallel) вычислительных задачах уже архитектура фон Неймана ставит ограничения в виде узкого места между CPU и DRAM (Узкое место архитектуры фон Неймана). Некоторые исследователи считают, что для той же суммарной стоимости, машина, построенная в вычислительной оперативной памяти будет работать на порядок быстрее, чем в традиционных ЭВМ общего назначения на эти видах задач.
На 2011 год, процессы изготовления чипов, "DRAM процесс" (несколько слоев; оптимизирован для высокой электрической емкости) и "CPU процесс" (многие слои; процесс оптимизирован для высокой частоты; относительно дорогой на квадратный миллиметр) отличаются достаточно сильно, так, что есть три подхода к изготовлению Вычисляющего ОЗУ:
Технологии цифровых процессоров | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Архитектура |
CISC · EDGE · EPIC · MISC · URISC · RISC · VLIW · ZISC · Фон Неймана · Гарвардская |
||||||||
Параллелизм |
|
||||||||
Реализации | DSP · GPU · SoC · PPU · Векторный процессор · Математический сопроцессор • Микропроцессор · Микроконтроллер | ||||||||
Компоненты | Barrel shifter · FPU · BSB · MMU · TLB · Регистровый файл · control unit · АЛУ • Демультиплексор · Мультиплексор · Микрокод · Тактовая частота • Корпус • Регистры • Кэш (Кэш процессора) | ||||||||
Управление питанием | APM · ACPI · Clock gating · Динамическое изменение частоты • Динамическое изменение напряжения |
Компоненты персонального компьютера | |
---|---|
Системный блок | |
Память | |
Носители и дисководы |
Жёсткий диск • Твердотельный накопитель (Флеш-память • USB-флеш) • Оптический привод (CD • DVD • BD) • НГМД (Дискета) • Стример • Кардридер |
Вывод |
Динамик • Монитор • Принтер • Графопостроитель (плоттер) • Акустическая система |
Ввод |
Клавиатура • Мышь • Трекбол • TrackPoint • Тачпад • Сенсорный экран • Цифровая ручка • Световое перо • Графический планшет • Микрофон • Сканер • Веб-камера |
Игры | |
Прочее |
Модем • ТВ-тюнер • Сетевой фильтр • ИБП |
Процессор в памяти есть, память хранящая программы и данные с которыми процессор работает в данный момент.
Файл:Bookmark.jpg, Острова и охраняемые природные территории в районе Калифорнийского залива, Герцлия (комплекс в Герцлии), Ахмед III, Файл:New York Pokemon D and P Launch Party 3.jpg.