Алгоритм определения интенсивности доступа к структурам данных в программе ЭВМ
(Стр. 37-47)

Подробнее об авторах
Наумчик Николай Алексеевич ведущий технолог
Главный вычислительный центр - филиал ОАО «Российские железные дороги» (ГВЦ)
Москва, Российская Федерация
Чтобы читать текст статьи, пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите в систему
Аннотация:
Цель исследования. В статье рассматривается проблема эффективного использования вычислительных ресурсов. Описывается механизм аппаратной предвыборкой данных. Целью исследования является поиск решения, обеспечивающего возможность оценки количественного использования области памяти в программе ЭВМ. Что, в свою очередь, необходимо для повышения эффективности использования аппаратных возможностей ЭВМ. Выводы. В результате проведенного исследования автор приходит к выводу, что искомым решением является алгоритм определения интенсивности доступа к структурам данных в программе ЭВМ. В статье представлена терминология, поясняющая наименование показателей, используемых в алгоритме, описана математическая модель расчета показателя и ее ограничения. Сформулирована система уравнений, выражающая область значений показателя интенсивности доступа к данным, а для получения полной картины восприятия области значений, построены трехмерная модель и два двухплоскостных графика. Подробное описание алгоритма и представленная математическая модель итогового и промежуточных расчетов позволяют разработать автоматизированное решение для определенных инструментов (например, компиляторов), используемых при разработке программы ЭВМ. Автор делает вывод, что полученный показатель обеспечивает количественное представление об использовании долей информации (областей данных) в программе ЭВМ для последующей оценки эффективности программы ЭВМ и используемых структур данных. По результатам оценки могут быть приняты решения о соответствии/несоответствии предложенного решения и необходимости модификации программы ЭВМ или используемых структур данных.
Образец цитирования:
Наумчик Н.А., (2021), АЛГОРИТМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ДОСТУПА К СТРУКТУРАМ ДАННЫХ В ПРОГРАММЕ ЭВМ. Computational nanotechnology, 2: 37-47. DOI: 10.33693/2313-223X-2021-8-2-37-47
Список литературы:
Абрамов А.В., Голдовский Я.М., Сафонова И.Е., Тельнов Г.Г. Обучающая программа «Представление информации в компьютере» // Инновационные, информационные и коммуникационные технологии. 2016. № 1. С. 371-374. URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_27332448_40543038.pdf
Аверьянов В.С., Черепанов С.А., Ганжа Т.В. Блок аппаратной предвыборки данных в кэш первого уровня МП МЦСТ-R2000. М.: Моск. физ.-техн. ин-т (государственный университет). URL: http://www.mcst.ru/files/595b91/570cd8/50372f/000000/averyanov_ v.s._blok_apparatnoy_predvyborki_dannyh_v_kesh_pervogo_urovnya_mikroprotsessora_mtsst-r2000.pdf
Аряшев С.И., Бычков К.С. Оптимизация механизма предварительного считывания в кэш-памяти второго уровня // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС). М.: Ин-т проблем проектирования в микроэлектронике РАН. 2016. С. 274. URL: https://www.elibrary.ru/it
Афонин И., Кабачник Д. Современные процессорные архитектуры // Современные технологии автоматизации. М.: ООО «СТА-ПРЕСС», 2020. С. 100-102. URL: https://www.cta.ru/Content/FBPublisher/cta2020-1-/92/index.html
Бабаян Б.A., Ким А.К., Сахин Ю.Х. Отечественные универсальные микропроцессоры серии «МЦСТ-R» // Электроника: наука, технология, бизнес. М.: Техносфера, 2003. С. 46-52. URL: https://www.elibrary.ru/it
Буряк Д.Ю., Попова Н.Н. О задаче прогнозирования времени выполнения нейросетевых алгоритмов с использованием плат GPU на примере сетей свертки // Computational nanotechnology. 2017. С. 27-51. URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_29368053_79085824.pdf
Зимин А.Е., Косов Н.А. Обеспечение информационной безопасности в процессе создания и использования программ для ЭВМ // Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании. Матер. VI Международной науч.-техн. и науч.метод. конф.: сб. науч. ст. В 4 т. Т. 2 / под ред. С.В. Бачевского. СПб.: СПбГУТ, 2017. С. 343-348. URL: http://www.sut.ru/doci/nauka/6apino/apino2017-2.pdf
Маршалович В.Е., Рымарчук А.Г., Мурашко В.В. Результаты тестирования производительности сервера на базе процессора «Эльбрус-4С» // Суперкомпьютерные технологии. Ростов-на- Дону: Южный федеральный университет, 2018. С. 55-59. URL: https://www.elibrary.ru/it
Мастюгин М.Ю., Сафонова И.Е. Программа моделирования размещения данных в кэш-памяти полностью ассоциативное распределение // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. М.: Моск. ин-т электроники и математики НИУ ВШЭ, 2015. С. 421-424.
Ким А.К. и др. Микропроцессоры и вычислительные комплексы семейства «Эльбрус». СПб.: Питер, 2013. С. 77-83. URL: http://www.mcst.ru/doc/book_121130.pdf
Сафонова И.Е. О пространственно-временных характеристиках информации // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. 2015. С. 230-233.
Соболев П.Ю., Филенко Е.С. Использование языка программирования Assembler в языках программирования высокого уровня // Научные перспективы XXI века: матер. Междунар. (заочной) науч.-практ. конф. (Прага, Чехия) / под общ. ред. А.И. Вострецова. Нефтекамск: Науч.-издат. центр «Мир науки», 2018. С. 105-110. URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_34897452_39958016.pdf
Солиман М.И. Архитектура VLIW для выполнения мультискалярных/векторных инструкций на унифицированном канале данных // Конф. по электронике, связи и фотонике (SIECPC) (Эр-Рияд, Саудовская Аравия). 2013. С. 1-7. URL: https://www.researchgate.net/publication/261093979_A_VLIW_architecture_for_executing_multi-scalarvector_instructions_on_unified_datapath
Страусев А.В., Михолап Л.А., Кудряшов А.А. Метод оценки времени решения комплексной задачи на ЭВМ // Национальная ассоциация ученых (НАУ). 2018. № 9 (36). С. 47-50. URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_32811960_58182961.pdf
Тимофеев А.В., Князев А.С., Козлов В.В. Общая характеристика технологии создания программного обеспечения // Аллея науки. Томск: Издат. центр «Quantum», 2018. С. 439-443. URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_35184173_52557961.pdf
Тищук Б.Ю., Быковский С.В. Адаптивный блок предвыборки данных для кэш-памяти первого уровня для микропроцессоров с архитектурой RISC-V // Альманах научных работ молодых ученых университета ИТМО. СПб.: Национальный исследовательский университет ИТМО, 2020. С. 327-329. URL: https://www.elibrary.ru/it
Ключевые слова:
алгоритм, интенсивность доступа к данным, программа ЭВМ, аппаратная предвыборка, повышение эффективности использования вычислительных ресурсов.