Введение в принципы функционирования и применения современных мультиядерных архитектур (на примере Intel Xeon Phi)

Упражнение 1:

Номер 1

Сколько ядер содержит сопроцессор Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) 60

(2) 61

(3) 240

(4) 244

Номер 2

Сколько ядер рекомендуется использовать для вычислений на сопроцессоре Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) 60

(2) 61

(3) 240

(4) 244

Номер 3

Сколько потоков может одновременно выполняться на сопроцессоре Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) 60

(2) 61

(3) 240

(4) 244

Номер 4

Сколько конвейеров содержит одно ядро сопроцессора Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) 1

(2) 2

(3) 4

(4) 8

Упражнение 2:

Номер 1

Сколько потоков может одновременно выполняться на одном ядре сопроцессоре Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) 1

(2) 2

(3) 4

(4) 8

Номер 2

Сколько контроллеров памяти содержит сопроцессор Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) 1

(2) 2

(3) 4

(4) 8

Номер 3

Сколько каналов доступа к памяти включает каждый контроллер памяти сопроцессора Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) 1

(2) 2

(3) 3

(4) 4

Номер 4

Поддерживает ли ядро сопроцессора Intel Xeon Phi внеочередное выполнение инструкций?

Ответ:

(1) да

(2) нет

Номер 3

Какие векторные расширения поддерживает сопроцессор Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) MultiMedia Extension (MMX)

(2) Streaming SIMD Extensions (SSE)

(3) Advanced Vector Extensions (AVX)

(4) ни одно из перечисленных

Упражнение 3:

Номер 1

Реализовано ли в ядрах сопроцессора Intel Xeon Phi аппаратное предсказание переходов и спекулятивное выполнение инструкций?

Ответ:

(1) да

(2) нет

Номер 2

Какова разрядность блока векторных вычислений сопроцессора Intel Xeon Phi (длина обрабатываемых векторов)?

Ответ:

(1) 128 бит

(2) 256 бит

(3) 512 бит

(4) 1024 бит

Номер 3

Блок векторных вычислений:

Ответ:

(1) не конвейеризован

(2) имеет конвейерную структуру

Номер 4

На какой конвейер отправляется первая инструкция из пары декодированных?

Ответ:

(1) U-конвейер

(2) V-конвейер

(3) W-конвейер

Упражнение 4:

Номер 1

Какую латентность имеют большинство инструкций - арифметических операций с целыми числами и масками?

Ответ:

(1) 1 такт

(2) 2 такта

(3) 3 такта

(4) 4 такта

Номер 2

Какую латентность имеют большинство векторных инструкций?

Ответ:

(1) 1 такт

(2) 2 такта

(3) 3 такта

(4) 4 такта

Номер 3

Какова теоретическая производительность сопроцессора Intel Xeon Phi для вещественных чисел одинарной точности при использовании 60 ядер?

Ответ:

(1) 528 GFLOPS

(2) 1056 GFLOPS

(3) 2112 GFLOPS

(4) 4224 GFLOPS

Номер 4

Какова теоретическая производительность сопроцессора Intel Xeon Phi для вещественных чисел двойной точности при использовании 60 ядер?

Ответ:

(1) 528 GFLOPS

(2) 1056 GFLOPS

(3) 2112 GFLOPS

(4) 4224 GFLOPS

Упражнение 5:

Номер 1

Выберите все верные утверждения.

Ответ:

(1) на каждом такте ядро сопроцессора Intel Xeon Phi может параллельно выполнять 4 инструкции

(2) для полной загрузки ядра сопроцессора Intel Xeon Phi необходимо выполнять на нем четыре потока одновременно

(3) для полной загрузки ядра сопроцессора Intel Xeon Phi необходимо выполнять на нем по крайней мере два потока одновременно

Номер 2

Выберите верное утверждения.

Ответ:

(1) ядро сопроцессора Intel Xeon Phi имеет собственные кеши L1 и L2.

(2) ядро сопроцессора Intel Xeon Phi имеет собственный кеш L1 и разделяет кеш L2 с другим ядром/ядрами.

(3) ядро сопроцессора Intel Xeon Phi имеет собственные кеши L1 и L2 и разделяет кеш L3 с другим ядром/ядрами.

Номер 3

Какая архитектура Кеша используется в сопроцессоре Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) эксклюзивная

(2) инклюзивная

Номер 4

Какие характеристики имеют кеши L1 (кеш инструкций L1 I-Cache и кеш данных L1 D-Cache) ядра сопроцессора Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) размер - 32 Кб, размер строки - 32 байта, степень ассоциативности - 4

(2) размер - 32 Кб, размер строки - 64 байта, степень ассоциативности - 4

(3) размер - 32 Кб, размер строки - 64 байта, степень ассоциативности - 8

(4) размер - 64 Кб, размер строки - 64 байта, степень ассоциативности - 8

Номер 2

Какой размер имеет кеш L2 ядра сопроцессора Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) 128 Кб

(2) 256 Кб

(3) 512 Кб

(4) 1024 Кб

Упражнение 6:

Номер 1

Какие схемы взаимодействия между кешем и основной памятью реализованы в сопроцессоре Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) отсутствие кеширования (uncacheable, UC)

(2) сквозная запись (write-through, WT), write-combining (WC), and write-protect (WP)]

(3) отложенная запись (write-back, WB)

(4) объединенная запись (write-combining, WC)

(5) защита записи (write-protect, WP)

Номер 2

Какие режимы работы и разрядность физического адреса поддерживает сопроцессор Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) 32-битный режим работы, разрядность физического адреса – 32 бита

(2) 32-битный режим работы, разрядность физического адреса – 36 бит

(3) 64-битный режим работы, разрядность физического адреса – 40 бита

(4) 64-битный режим работы, разрядность физического адреса – 64 бита

Номер 3

Какие размеры страниц поддерживает сопроцессор Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) 2 КБ

(2) 4 КБ

(3) 2 МБ

(4) 4 МБ

(5) 1 ГБ

Номер 4

Выберите все верные утверждения.

Ответ:

(1) в сопроцессоре Intel Xeon Phi используются отдельные кеши дескрипторов страниц TLB L1 данных и TLB L1 инструкций

(2) в сопроцессоре Intel Xeon Phi используется общий кеш дескрипторов страниц TLB L1

(3) в сопроцессоре Intel Xeon Phi используются отдельные кеши дескрипторов страниц TLB L2 данных и TLB L2 инструкций

(4) в сопроцессоре Intel Xeon Phi используется общий кеш дескрипторов страниц TLB L2

Упражнение 7:

Номер 1

Какова суммарная пропускная способность всех контроллеров памяти сопроцессора Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) 59,7 ГБ/с

(2) 244 ГБ/с

(3) 352 ГБ/с

(4) 392 ГБ/с

Номер 2

Какова латентность доступа к памяти сопроцессора Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) примерно 100 тактов

(2) примерно 200 тактов

(3) примерно 300 тактов

(4) примерно 400 тактов

Номер 3

Какие типы передачи данных могут выполнять ядра сопроцессора Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) из GDDR5-памяти сопроцессора в оперативную память хоста

(2) из оперативной памяти хоста в GDDR5-память сопроцессора

(3) из GDDR5-памяти в GDDR5-память в пределах сопроцессора

(4) все перечисленные варианты

Номер 4

Выберите верное утверждение.

Ответ:

(1) каждое ядро содержит только каталог содержимого локального кеша L1

(2) каждое ядро содержит часть распределенного каталога кеша L1

Номер 5

Выберите верное утверждение.

Ответ:

(1) каждое ядро содержит только каталог содержимого локального кеша L2

(2) каждое ядро содержит часть распределенного каталога кеша L2

Упражнение 8:

Номер 1

Какова латентность доступа к памяти сопроцессора Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) примерно 100 тактов

(2) примерно 200 тактов

(3) примерно 300 тактов

(4) примерно 400 тактов

Номер 2

Какие дополнительные возможности реализованы в сопроцессоре Intel Xeon Phi по сравнению с процессорами Xeon?

Ответ:

(1) увеличен размер векторных регистров

(2) расширен набор команд AVX

(3) реализованы специальные регистры масок, использование которых позволяет осуществлять условное выполнение операций над элементами векторов

(4) реализованы инструкции, которые позволяют упаковывать в векторы для обработки данные, произвольно расположенные в памяти

Номер 3

Какие базовые операционные системы позволяют использовать сопроцессор Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) ОС семейства Linux

(2) ОС семейства Microsoft Windows.

(3) ОС семейства Linux и ОС семейства Microsoft Windows

Номер 4

Операционная система, выполняющаяся на сопроцессоре Intel Xeon Phi:

Ответ:

(1) загружается из ROM сопроцессора

(2) загружается из флеш-памяти сопроцессора

(3) загружается по запросу из базовой операционной системы

Упражнение 9:

Номер 1

Что такое Symmetric Communication Interface API (SCIF API)?

Ответ:

(1) одно из стандартных API разработки высокопроизводительных приложений

(2) API высокого уровня, обеспечивающее пересылку данных между хост-системой и сопроцессором Intel Xeon Phi

(3) API, обеспечивающее взаимодействие между хост-системой и сопроцессором Intel Xeon Phi

Номер 2

Какая операционная система по умолчанию выполняется на и сопроцессоре Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) специализированная версия Linux, основанная на стандартном ядре

(2) операционная система семейства Unix, использующая специализированное ядро

(3) операционная система семейства Windows, использующая специализированное ядро

Номер 3

Каким образом можно передавать данные между памятью хост-системы и памятью сопроцессора Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) копирование данных через шину PCI Express

(2) использование DMA-передачи

(3) использование механизма отображения диапазона адресов памяти сопроцессора на память хост-системы

Номер 4

В каких случаях предпочтительнее использовать DMA-передачу, а не копирование памяти (выберите все подходящие варианты)?

Ответ:

(1) если необходимо уменьшить нагрузку на процессоры основной системы

(2) если необходимо передавать большие блоки данных

(3) если необходимо обеспечить параллельное обслуживание множества запросов

Упражнение 10:

Номер 1

Как могут использоваться вычислительные мощности системы с установленным сопроцессором Intel Xeon Phi? Выберите все правильные варианты.

Ответ:

(1) могут использоваться вычислительные мощности только процессоров хост-системы

(2) могут использоваться вычислительные мощности только сопроцессора Intel Xeon Phi

(3) вычислительные мощности сопроцессора Intel Xeon Phi могут использоваться только совместно с вычислительными мощностями процессоров хост-системы

Номер 2

Какие режимы выполнения приложений поддерживаются для систем с установленными сопроцессорами Intel Xeon Phi? Выберите все правильные варианты.

Ответ:

(1) Offload

(2) MPI

(3) Dynamic

Номер 3

При использовании модели симметричного выполнения (Symmetric model)

Ответ:

(1) MPI-процессы выполняются как на процессорах базовой системы, так и на сопроцессорах Intel Xeon Phi

(2) MPI-процессы выполняются только на процессорах базовой системы

(3) MPI-процессы выполняются только на сопроцессорах Intel Xeon Phi

Номер 4

При использовании режима Offload:

Ответ:

(1) MPI-процессы выполняются как на процессорах базовой системы, так и на сопроцессорах Intel Xeon Phi

(2) MPI-процессы выполняются только на процессорах базовой системы

(3) MPI-процессы выполняются только на сопроцессорах Intel Xeon Phi

Упражнение 11:

Номер 1

При использовании модели использования только сопроцессоров (Coprocessor-only model)

Ответ:

(1) MPI-процессы выполняются как на процессорах базовой системы, так и на сопроцессорах Intel Xeon Phi

(2) MPI-процессы выполняются только на процессорах базовой системы

(3) MPI-процессы выполняются только на сопроцессорах Intel Xeon Phi

Номер 2

Выберите технологии и API, которые вы можете использовать при программировании для сопроцессора Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) OpenMP

(2) Intel TBB

(3) Intel ArBB

(4) Intel Cilk Plus

(5) pthreads

(6) MPI

Номер 3

При использовании модели симметричного выполнения (Symmetric model) для взаимодействия между процессорами базовой системы, в пределах сопроцессора и между сопроцессором и процессорами базовой системы по умолчанию используется

Ответ:

(1) протокол tcp

(2) механизм разделяемой памяти

Номер 4

Что происходит, если при вызове offload-кода сопроцессор Intel Xeon Phi оказывается занят?

Ответ:

(1) завершение приложения

(2) ожидание освобождения сопроцессора Intel Xeon Phi

(3) выполнение версии кода для основного процессора

Упражнение 12:

Номер 1

Техника двойной буферизации позволяет

Ответ:

(1) уменьшить время передачи входных/выходных данных при использовании режима Offload

(2) уменьшить размер необходимой памяти при использовании режима Offload

(3) уменьшить или полностью компенсировать латентность передачи входных/выходных данных при использовании режима Offload

Номер 2

Можно ли при использовании режима Offload организовать передачу между хостом и сопроцессором сложных структур данных, например, использующих указатели?

Ответ:

(1) нельзя

(2) можно, для этого существует специальный механизм

Номер 3

Можно ли при использовании режима Offload выполнять в Offload-части кода вызовы MPI-функций?

Ответ:

(1) нельзя

(2) можно, для этого существует специальный механизм

Номер 4

Сколько этапов (стадий) содержит конвейер сопроцессора Intel Xeon Phi?

Ответ:

(1) 6

(2) 7

(3) 8

(4) 9

Введение в принципы функционирования и применения современных мультиядерных архитектур (на примере Intel Xeon Phi) - тест 2