Cell BE處理器編程指南

內(nèi)容概要

　　《IBM中國開發(fā)中心系列：Cell BE處理器編程指南》是針對Cell BE處理器的編程指南。主要介紹了Cell BE的體系結(jié)構(gòu)、開發(fā)環(huán)境及針對CellBE進行軟件開發(fā)的技術(shù)細節(jié)、性能分析和高級技巧?！禝BM中國開發(fā)中心系列：Cell BE處理器編程指南》涉及Cell BE處理器開發(fā)的低、中、高三個級別的話題，可以使讀者從零開始進入Cell BE處理器的世界并成為Cell BE軟件開發(fā)的專家。相信通過《IBM中國開發(fā)中心系列：Cell BE處理器編程指南》，讀者可以更加深入地了解Cell BE的革命性架構(gòu)及Cell BE編程所能實現(xiàn)的巨大的計算能力?！　∪珪扇糠纸M成，第一部分簡要介紹Cell BE。首先簡單地介紹了Cell BE的歷史、設(shè)計思想，然后對體系結(jié)構(gòu)進行了展開的介紹，最后介紹了Cell BE的編程語言和工具等。第二部分介紹了與編程相關(guān)的細節(jié)。包括Cell上的線程、SIMD、直接內(nèi)存?zhèn)鬏敚―MA）、多處理器之間的同步與通信、性能測試工具、性能的分析及優(yōu)化，并結(jié)合實例進行了講解。第三部分講述Cell BE編程的高級技巧。介紹了一些高級的編程模型，如ALF，還講述了如何在Cell BE上進行調(diào)試，以及一些常見錯誤等?！　　禝BM中國開發(fā)中心系列：Cell BE處理器編程指南》適用于有一定C/C++語言基礎(chǔ)，并有一定計算機體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的技術(shù)人員，也可以作為高等院校計算機相關(guān)專業(yè)學(xué)生的教學(xué)參考書。

書籍目錄

第一部分 Cell BE簡介第1章 Cell BE概覽1.1 Cell的歷史 1.2 Cell的設(shè)計 1.2.1 功耗壁壘 1.2.2 內(nèi)存壁壘 1.2.3 頻率壁壘 1.3 Cell與其他處理器 1.3.1 Cell與圖像處理器 1.3.2 Cell與服務(wù)器處理器 1.3.3 Cell與超級計算處理器 1.3.4 Cell與嵌入式處理器 第2章 Cell BE體系結(jié)構(gòu) 2.1 Cell整體結(jié)構(gòu)2.2 Power PC處理器 2.3 協(xié)同處理器 2.4 互連總線 2.5 內(nèi)存控制器接口 2.6 寬帶引擎接口 第3章 Cell BE的編程語言 3.1 PPE編程語言 3.1.1 PowerPC指令 3.1.2 Vector/SIMD多媒體擴展指令 3.1.3 C/C++語言擴展 3.2 SPE編程語言 3.2.1 SPE指令 3.2.2 C/C++語言擴展第4章 Cell BE的編程工具 4.1 軟件開發(fā)工具包（SDK） 4.1.1 SDK安裝與使用 4.1.2 工具鏈（Toolchain） 4.1.3 IBM全系統(tǒng)模擬器（Simulator） 4.1.4 模擬器的系統(tǒng)鏡像 4.1.5 庫簡介 4.1.6 原型代碼4.1.7 支持性能調(diào)優(yōu)的庫和工具 4.1.8 集成開發(fā)環(huán)境（IDE） 4.2 “Hello World”例程 4.2.1 創(chuàng)建simple工程 4.2.2 編譯 4.2.3 運行 第二部分 Cell BE編程第5章 進程和線程 5.1 基本概念 5.2 PPE進程和線程 5.3 SPE線程 5.3.1 創(chuàng)建SPE線程 5.3.2 執(zhí)行SPE線程 5.3.3 銷毀SPE線程 5.4 代碼實例 5.4.1 Hello 5.4.2 Calculate ……第6章 直接內(nèi)存訪問 第7章 通信與同步 第8章 向量編程 第9章 Cell BE性能分析 第10章 Cell BE性能優(yōu)化 第11章 優(yōu)化實例 第三部分 Cell BE高級編程第12章 編程模型 第13章 ALF編程 第14章 高級話題 附錄A PPE指令集 附錄B SPE指令集 附錄C 縮寫表 附錄D 術(shù)語表 參考文獻

章節(jié)摘錄

第一部分 Cell BE簡介第1章 Cell BE概覽1.1 CeII的歷史最初是在2000年年中的時候，日本索尼、東芝及美國IBM開始探討下一代游戲機處理器的構(gòu)想，并在同年秋季達成了共識：索尼作為內(nèi)容提供商，IBM主要進行微處理器開發(fā)，東芝作為大批量生產(chǎn)與開發(fā)的技術(shù)伙伴。Cell處理器的設(shè)計目標是達到．Play Station2（PS2）處理器性能的100倍，并在將來處于領(lǐng)導(dǎo)地位。在最開始的研究階段，IBM研究部門主要探索新的設(shè)計架構(gòu)與方法；IBM工藝技術(shù)部門負責前沿技術(shù)90納米工藝，包括硅晶絕緣體（Silicon On Insulator，SOI）技術(shù)、低介電薄膜（LOW．k Dielectrics）技術(shù)及銅互聯(lián)（Copper Interconnects）技術(shù)等。在這個階段，設(shè)計者討論了各種各樣的多核技術(shù)——從傳統(tǒng)的芯片多處理器到數(shù)據(jù)流導(dǎo)向的多處理器。2000年底，設(shè)計者終于在架構(gòu)上達成了一致：Cell將基于64位Power架構(gòu)，同時包含內(nèi)存控制器和協(xié)處理器。協(xié)處理器可以提供必要的計算能力，并且還節(jié)約功耗。在幾個月的架構(gòu)討論和合約談判之后，2001年3月，索尼、東芝及：IBM三家公司宣布正式啟動位于美國德州奧斯汀的聯(lián)合開發(fā)實驗室——STI（Sony、Toshiba、IBM）設(shè)計中心。2002年3月，索尼首次向外界公布了Cell的初步研究成果，并且在同年4月份宣布STI將共同開發(fā)新的芯片制造技術(shù)。2005年2月，STI發(fā)表了第一篇技術(shù)專利，展示了Cell處理器芯片。隨著Cell項目的進展，其研發(fā)團隊也在成倍增長，除了STI聯(lián)合開發(fā)實驗室外，還起用了IBM遠程站點的工程師，包括美國明尼蘇達州羅切斯特、紐約約克敦海茨及以色列海法等地，圖1．1所示為Cell芯片技術(shù)研發(fā)中心分布圖。該項目的研發(fā)人員總數(shù)超過600，歷時5年，投資超過4億美元。之所以需要動用如此龐大的研發(fā)團隊和資金，原因在于Cell的效能目標定得相當高，并且沒有例子可以直接套用。Cell完全是一個從零開始的計劃。

編輯推薦

《Cell BE處理器編程指南》是一本很有用的書。書中不僅包含關(guān)于Cell編程的知識性介紹，更重要的是結(jié)合了IBM中國的工程師在Cell上編寫高性能程序的實際實驗。書中大量的優(yōu)秀代碼段就是最有力的例證?；谶@本《CellBE處理器編程指南》，可以設(shè)計現(xiàn)多個方面、各種程度的計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和編譯原理課程的實驗。

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