Mémoire cacheUne mémoire cache ou antémémoire est, en informatique, une mémoire qui enregistre temporairement des copies de données provenant d'une source, afin de diminuer le temps d'un accès ultérieur (en lecture) d'un matériel informatique (en général, un processeur) à ces données. Le principe du cache est également utilisable en écriture, et existe alors en trois modes possibles : write-through, write-back et write-around.
MultiprocessingMultiprocessing is the use of two or more central processing units (CPUs) within a single computer system. The term also refers to the ability of a system to support more than one processor or the ability to allocate tasks between them. There are many variations on this basic theme, and the definition of multiprocessing can vary with context, mostly as a function of how CPUs are defined (multiple cores on one die, multiple dies in one package, multiple packages in one system unit, etc.).
Symmetric multiprocessingUn multiprocesseur symétrique (à mémoire partagée), ou symmetric shared memory multiprocessor (SMP), est une architecture parallèle qui consiste à multiplier les processeurs identiques au sein d'un ordinateur, de manière à augmenter la puissance de calcul, tout en conservant une unique mémoire. Disposer de plusieurs processeurs permet d'exécuter simultanément plusieurs processus du système, utilisateur ou noyau en leur allouant l'un ou l'autre des processeurs disponibles, ce qui augmente la fluidité lors de l'exécution de plusieurs programmes, et permet à un processus d'utiliser plus de ressources de calcul en créant plusieurs threads.
Cache de processeurUn cache de processeur est une antémémoire matérielle utilisée par l'unité centrale de traitement (CPU) d'un ordinateur pour réduire le coût moyen (temps ou énergie) de l’accès aux données de la mémoire principale. Un cache de processeur est une mémoire plus petite et plus rapide, située au plus près d'une unité centrale de traitement (ou d'un cœur de microprocesseur), qui stocke des copies des données à partir d'emplacements de la mémoire principale qui sont fréquemment utilisés avant leurs transmissions aux registres du processeur.
Protocole de cohérence de cachethumb|Schéma illustrant le besoin d'un protocole de cohérence de cache. En informatique, un protocole de cohérence de cache, sous entendu cache processeur, est un protocole de communication utilisé dans les architectures multi-processeurs pour assurer aux processeurs une vue cohérente de la mémoire. En particulier, il permet de répercuter les écritures faites par chaque processeur aux autres, en modifiant ou en invalidant les lignes de cache communes.
Processeur vectorielvignette|Processeur vectoriel d'un supercalculateur Cray-1. Un processeur vectoriel est un processeur possédant diverses fonctionnalités architecturales lui permettant d'améliorer l’exécution de programmes utilisant massivement des tableaux, des matrices, et qui permet de profiter du parallélisme inhérent à l'usage de ces derniers. Développé pour des applications scientifiques et exploité par les machines Cray et les supercalculateurs qui lui feront suite, ce type d'architecture a rapidement montré ses avantages pour des applications grand public (on peut citer la manipulation d'images).
Cache prefetchingCache prefetching is a technique used by computer processors to boost execution performance by fetching instructions or data from their original storage in slower memory to a faster local memory before it is actually needed (hence the term 'prefetch'). Most modern computer processors have fast and local cache memory in which prefetched data is held until it is required. The source for the prefetch operation is usually main memory.
Cache hierarchyCache hierarchy, or multi-level caches, refers to a memory architecture that uses a hierarchy of memory stores based on varying access speeds to cache data. Highly requested data is cached in high-speed access memory stores, allowing swifter access by central processing unit (CPU) cores. Cache hierarchy is a form and part of memory hierarchy and can be considered a form of tiered storage. This design was intended to allow CPU cores to process faster despite the memory latency of main memory access.
Bus snoopingBus snooping or bus sniffing is a scheme by which a coherency controller (snooper) in a cache (a snoopy cache) monitors or snoops the bus transactions, and its goal is to maintain a cache coherency in distributed shared memory systems. This scheme was introduced by Ravishankar and Goodman in 1983, under the name "write-once" cache coherency. A cache containing a coherency controller (snooper) is called a snoopy cache.
Cache control instructionIn computing, a cache control instruction is a hint embedded in the instruction stream of a processor intended to improve the performance of hardware caches, using foreknowledge of the memory access pattern supplied by the programmer or compiler. They may reduce cache pollution, reduce bandwidth requirement, bypass latencies, by providing better control over the working set. Most cache control instructions do not affect the semantics of a program, although some can.
Memory-mapped fileA memory-mapped file is a segment of virtual memory that has been assigned a direct byte-for-byte correlation with some portion of a file or file-like resource. This resource is typically a file that is physically present on disk, but can also be a device, shared memory object, or other resource that the operating system can reference through a . Once present, this correlation between the file and the memory space permits applications to treat the mapped portion as if it were primary memory.
Algorithmes de remplacement des lignes de cacheArticle principal : mémoire cache Les mémoires caches dans les matériels informatiques sont le plus souvent partiellement associatives : une ligne de la mémoire principale ne peut être rangée que dans une partie bien définie de la mémoire cache. Dans le cas d'une mémoire cache logicielle, il est possible qu'elle soit totalement associative et gérée globalement. Dans les deux cas, se pose le problème de devoir dégager une place dans la mémoire cache, ou dans la partie de celle-ci concernée, lorsque celle-ci est pleine et qu'on veut y charger des données de la mémoire principale.
Multitraitement asymétriquevignette|Les processeurs multicœurs asymétriques ont souvent des mémoires séparés par type de cœurs. On parle de multitraitement asymétrique (en anglais, asymmetric multiprocessing ou AMP ou ASMP) dans le cas d'une architecture multiprocesseur où tous les processeurs ne sont pas traités de la même façon par le système d'exploitation. Par exemple, certains périphériques ou certains processus du système d'exploitation peuvent être attachés exclusivement à un processeur particulier.
Manycore processorManycore processors are special kinds of multi-core processors designed for a high degree of parallel processing, containing numerous simpler, independent processor cores (from a few tens of cores to thousands or more). Manycore processors are used extensively in embedded computers and high-performance computing. Manycore processors are distinct from multi-core processors in being optimized from the outset for a higher degree of explicit parallelism, and for higher throughput (or lower power consumption) at the expense of latency and lower single-thread performance.
Accélération matérielleL'accélération matérielle consiste à confier une fonction spécifique effectuée par le processeur à un circuit intégré dédié qui effectuera cette fonction de façon plus efficace. Pendant longtemps, les calculs effectués par les ordinateurs grand public étaient entièrement pris en charge par le processeur central (CPU). Or, ce processeur s'avérait insuffisant dans un certain nombre de domaines. On eut l'idée de créer des circuits plus efficaces que le processeur pour ces tâches afin de le décharger.
Microprocesseur multi-cœurvignette|Un processeur quad-core AMD Opteron. vignette|L’Intel Core 2 Duo E6300 est un processeur double cœur. Un microprocesseur multi-cœur (multi-core en anglais) est un microprocesseur possédant plusieurs cœurs physiques fonctionnant simultanément. Il se distingue d'architectures plus anciennes (360/91) où un processeur unique commandait plusieurs circuits de calcul simultanés. Un cœur (en anglais, core) est un ensemble de circuits capables d’exécuter des programmes de façon autonome.
Exclusion mutuelleUn Mutex (anglais : Mutual exclusion, Exclusion mutuelle) est une primitive de synchronisation utilisée en programmation informatique pour éviter que des ressources partagées d'un système ne soient utilisées en même temps. Son implémentation varie selon les systèmes (masquage des interruptions, lecture/écriture en un cycle, etc.) Ces algorithmes permettent de réguler l'accès aux données, en permettant par exemple qu'une seule routine y accède à la fois. Un Mutex M.M.
Input–output memory management unitIn computing, an input–output memory management unit (IOMMU) is a memory management unit (MMU) connecting a direct-memory-access–capable (DMA-capable) I/O bus to the main memory. Like a traditional MMU, which translates CPU-visible virtual addresses to physical addresses, the IOMMU maps device-visible virtual addresses (also called device addresses or memory mapped I/O addresses in this context) to physical addresses. Some units also provide memory protection from faulty or malicious devices.
Calcul hétérogèneHeterogeneous computing refers to systems that use more than one kind of processor or core. These systems gain performance or energy efficiency not just by adding the same type of processors, but by adding dissimilar coprocessors, usually incorporating specialized processing capabilities to handle particular tasks. Usually heterogeneity in the context of computing referred to different instruction-set architectures (ISA), where the main processor has one and other processors have another - usually a very different - architecture (maybe more than one), not just a different microarchitecture (floating point number processing is a special case of this - not usually referred to as heterogeneous).
Distributed shared memoryIn computer science, distributed shared memory (DSM) is a form of memory architecture where physically separated memories can be addressed as a single shared address space. The term "shared" does not mean that there is a single centralized memory, but that the address space is shared—i.e., the same physical address on two processors refers to the same location in memory. Distributed global address space (DGAS), is a similar term for a wide class of software and hardware implementations, in which each node of a cluster has access to shared memory in addition to each node's private (i.
