Simulações de arquiteturas de memória cache para o multiprocessador Multiplus

This paper analyses some alternatives for the MULTIPLUS cache memory system architecture. MULTIPLUS is a high performance multiprocessor system under development at NCE/UFRJ. The analysis is carried out using a simulator which supports different cache memory architecture configurations. The simulator experiments where done under 3 different situations: a non-cache system and th use of write back and write through cache control policies. The graphical simulation results show the system behaviour in relation to the average ratio of bus occupation and the average processor cycle length.Este trabalho analisa algumas alternativas de arquitetura de sistemas de memórias cache para o MULTIPLUS, um multiprocessador de alto desempenho em desenvolvimento no NCE/UFRJ. A análise é feita através do uso de um simulador capaz de suportar diferentes configurações de arquitetura de memória cache. As simulações foram realizadas considerando 3 situações distintas: a ausência de memórias cache e o uso de políticas de write back e write through para controle da cache. Os resultados das simulações mostram de forma gráfica o comportamento do sistema em relação à taxa média de ocupação dos barramentos e duração média dos ciclos de processador

Um estudo dos problemas de projeto de matrizes de portas com tecnologia CMOS

This work discusses the aspects related to the basic cell features, and the problems f general array structure. The basic array sizing and spacing parameters, and eletrical and eletrical design problems are evaluated. An analysis of some peripheral circuits, with simulation results, is done. Finally, the results of a greate array reversal engineering are also shown.Este trabalho abrange desde aspectos ligados às características da célula básica, até os problemas da estrutura geral da matriz. São avaliados os parâmetros para dimensionamento e espaçamento dos dispositivos da matriz básica, além dos problemas elétricos de projeto. É feita uma análise dos principais tipos de circuitos de periferia, com apresentação dos resultados de simulação. Finalmente, os resultados obtidos na engenharia reversa de uma matriz de portas são também apresentados

Multiplus: a modular high-performance multiprocessor

The MULTIPLUS project is currently under development at NCE/UFRJ, Brazil, aims at the study of parallel processing problems in MIMD environments. The project includes the development of a parallel shared-memory architecture and a UNIX-like operating operating system called MULTIPLIX. The MULTIPLUS achitecture uses an inverted n-cube multistage network to interconnect clusters of processing nodes designed around a double-bus system. As a consequence, the architecture is partitionable and modular. It cas easily and efficiently supportconfigurations ranging from workstations to powerful parallel supercomputers with up to 2048 processing nodes. The MULTIPLix operating system provides MULTIPLUS with an efficient computing environment for parallel scientific applications. MULTIPLIX uses the concept of thread, implements busy-waiting synchronization primitives very efficiently and carefully considers data locality and scientific processing requirements in the policies adopted for memory management and thread scheduling.O projeto MULTIPLUS, que está atualmente em desenvolvimento no NCE/UFRJ, objetiva o estudo de problemas de processamento paralelo em ambiente MIMD. O projeto inclui o desenvolvimento de uma arquitetura paralela com memória compartilhada e um sistema operacional tipo UNIX chamado MULTIPLIX. A arquitetura do MULTIPLUS usa uma rede de interconexão multiestágio do tipo n-cubo invertido para interligar clusters de nós de processamento projetados em torno de um sistema de barramento duplo. Como consequência a arquitetura é patrocinável e modular. Ela pode suportar eficientemente configurações cobrindo um espectro que vai desde estações de trabalho até poderosos supercomputadores contendo 2048 nós de processamento trabalhando em paralelo. O sistema operacional MULTIPLIX provê o MULTIPLUS com um ambiente eficiente de computação para aplicações científicas paralelas.O MULTIPLIX usa o conceito de "thread", implementa primitivas de sincronização de espera ocupara muito eficientemente e considera fortemente aspectos de localidade dos dados e requisitos de processamento científico nas políticas adotadas para gerenciamento de memória e escalonamento de "threads"

Sistema de memórias multicache para uma máquina paralela mind Projeto Multiplus

Today, cache memories are essential devices in many modern computer architectures. Specially in multiprocessor systems, where the communication media between the processors and the memory modules are more susceptible to transfer overloads, a careful specification of a multicache system is of upmost importance to attain the desiredlevels of performance. This work presents a study of various design alternatives for a multicache system to be used in the development of the NCE/UFRJ's high performance MIMD parallel computer named Project MULTIPLUS. In the first part, a brief presentation of the classical aspects involved in cache design is given, with special emphasison the data coherence problem. The architecture of the MULTIPLUS system is shown afterwards. The remaining of the work is then devoted to the discussion and analysis of the design alternatives under the MULTIPLUS perspective.Memórias cache são hoje dispositivos essenciais em arquiteturas modernas de computadores. Especialmente em sistemas multiprocessados, onde os meios de comunicação entre processadores e os módulos de memória estão sujeitos a sobrecargas excessivas de transferências, a especificação cuidados de um sistema distribuído de caches é de fundamental importância para o desempenho final da máquina. O presente trabalho consiste do estudo e análise de várias opções de projeto de sistemas multicache para imediata aplicação no projeto de um computador paralelo MIMD de alto desempenho do NCE/UFRJ denominado Projeto MULTIPLUS. Inicialmente é feita uma breve abordagem dos aspectos clássicos envolvidos em projetos de memória cache com especial ênfase à discussão do problema da manutenção da coerência da informação. Em seguida a arquitetura do sistema MULTIPLUS é apresentada. O restante do trabalho é então dedicado à análise e discussão das diversas alternativas possíveis dentro do contexto da arquitetura MULTIPLUS, justificando aquelas adotadas