tlCell: a software transactional memory for the cell broadband engine architecture

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

Os computadores evoluíram exponencialmente na ultima década. A performance tem sido o principal objectivo resultando no aumento do frequência dos processadores, situação que já não é fazível devido ao consumo de energia exagerado dos processadores actuais. A arquitectura Cell Broadband Engine começou com o objectivo de providenciar alta capacidade computacional com um baixo consumo energético. O resultado é uma arquitectura com multiprocessadores heterogéneos e uma distribuição de memória única com vista a alto desempenho e redução da complexidade do hardware para reduzir o custo de produção. Espera-se que as técnicas de concorrência e paralelismo aumentem a performance desta arquitectura, no entanto as soluções de alto desempenho apresentadas s˜ao sempre muito especificas e devido à sua arquitectura e distribuição de memória inovadora ´e ainda difícil apresentar ferramentas passíveis de explorar concorrência e paralelismo como um camada de abstracção. Memória Transaccional por Software é um modelo de programação que propõe este nível de abstracção e tem vindo a ganhar popularidade existindo já variadas implementações com performance perto de soluções específicas de grão fino. A possibilidade de usar Memória Transaccional por Software nesta arquitectura inovadora, desenvolvendo uma ferramenta capaz de abstrair o programador da consistência e gestão de memória é apelativo. Neste documento especifica-se uma plataforma deffered-update de Memória Transactional por Software para a arquitectura Cell Broadband Engine que tira partido da capacidade computacional dos Synergistic Processing Elements (SPEs) usando locks em commit-time. São propostos dois modelos diferentes, fully local e multi-buffered de forma a poder estudar as implicações das escolhas feitas no desenho da plataforma.