Ngôn ngữ lập trình mới do MIT tạo ra có thể giúp chương trình chạy nhanh gấp 4 lần

Việc này đặc biệt có ích khi một chương trình phải xử lý song song các khối dữ liệu khổng lồ mà không làm tốc độ thực thi chậm hơn.


Các dữ liệu lớn ngày nay đặt ra các vấn đề khác nhau cho các kỹ thuật quản lý bộ nhớ hiện tại, vốn dựa trên nguyên tắc cục bộ (principle of locality). Nguyên tắc này được diễn giải như sau: nếu một chương trình cụ thể phải truy cập vào dữ liệu tại một vị trí trên bộ nhớ, nó cũng cần cả các khối bộ nhớ xung quanh.


Nhưng khi một chương trình phải xử lý dữ liệu lớn, bao gồm hàng núi dữ liệu nằm phân tán ở nhiều nơi trên thanh ghi của bộ nhớ, nguyên tắc cục bộ này lại trở thành một trở lực về hiệu năng khi nó dẫn đến việc thực thi chương trình trở nên chậm chạp hơn. Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm về Khoa học máy tính và Trí tuệ nhân tạo của MIT (CSAIL) đã phát triển một ngôn ngữ lập trình mới, có tên gọi là Milk.




Ngôn ngữ lập trình mới có tên gọi là Milk.

Khi so sánh với các ngôn ngữ lập trình hiện nay khi được sử dụng để xử lý dữ liệu lớn, một chương trình viết bằng Milk chạy nhanh gấp 4 lần. Tại sao nó lại có thể đạt được tốc độ như vậy? Bí mật nằm ở cách các lõi bộ xử lý thu thập và lưu dữ liệu trong bộ nhớ đệm.


Các chip máy tính ngày nay không được tối ưu cho xử lý các dữ liệu phân tán. Do việc lấy dữ liệu từ thanh ghi bộ nhớ chính của con chip rất chậm, nên mỗi nhân của bộ xử lý trong con chip hiện đại đều có một bộ nhớ đệm riêng, một thanh ghi bộ nhớ tốc độ cao, tương đối nhỏ và gắn liền bên trong, để lưu dữ liệu. Thông thường, thay vì lấy về một mục dữ liệu duy nhất từ bộ nhớ chính, mỗi lõi sẽ lấy về cả khối dữ liệu, gồm mục dữ liệu cần thiết và các dữ liệu ở lân cận.


Trong khi đó, Milk tiếp cận theo một cách khác. Nó đơn giản chỉ thêm một vài dòng lệnh (command) vào OpenMP, một phần mở rộng được sử dụng bởi các ngôn ngữ lập trình khác như C và Fortran để việc viết code cho các bộ xử lý đa nhân trở nên dễ dàng hơn. Với Milk, các lập trình viên có thể chèn một vài dòng code bổ sung vào bất kỳ tập lệnh nào của lõi đang tìm kiếm dữ liệu. Sau đó, trình biên dịch của Milk sẽ giải quyết các vấn đề về bộ nhớ theo cách như sau:


Với chương trình viết bằng Milk, khi lõi bộ xử lý phát hiện nó cần một mục dữ liệu nào đó, nó không yêu cầu mục dữ liệu đó (cũng như các mục dữ liệu lân cận) từ bộ nhớ chính. Thay vào đó, nó thêm địa chỉ của mục dữ liệu vào một danh sách địa chỉ, được lưu cục bộ trên lõi bộ xử lý.




Với Milk, các lập trình viên có thể chèn một vài dòng code bổ sung vào bất kỳ tập lệnh nào của lõi đang tìm kiếm dữ liệu.

Khi tất cả các danh sách đã có đủ địa chỉ của những mục dữ liệu, các lõi bộ xử lý sẽ gộp các danh sách đó lại, nhóm các địa chỉ ở gần nhau lại với nhau, và tái phân phối chúng về các lõi của bộ xử lý. Bằng cách này, mỗi lõi sẽ chỉ yêu cầu các mục dữ liệu mà nó cần và việc lấy dữ liệu về cũng sẽ diễn ra hiệu quả hơn.


Dưới đây là nhận xét của Matei Zaharia, trợ lý giáo sư tại Đại học Stanford, khi nói về Milk:


'Milk giúp giải quyết thiếu sót này bằng cách tối ưu hóa việc truy cập bộ nhớ trong cấu trúc lập trình thông thường. Công trình này kết hợp các kiến thức chi tiết về thiết kế của bộ điều khiển bộ nhớ với kiến thức về trình biên dịch, để làm tốt việc tối ưu trên các phần cứng hiện tại'.


Cập nhật: 01/10/2016
Theo Trí Thức Trẻ

TIN LIÊN QUAN

Nhà Trắng “mở cửa” dữ liệu miễn phí cho người dân

Hôm thứ hai, Nhà Trắng cho biết đang thực hiện một chương trình trực tuyến đầy tham vọng, cung cấp dữ liệu miễn phí cho người dân về những vấn đề dân sinh.

Viễn thông - VTV thừa nhận 2 chương trình vi phạm bản quyền của chàng trai mê flycam

ICTnews – VTV đã có văn bản gửi Cục Bản quyền tác giả xác nhận có 2 (trong số 3 chương trình anh Bùi Minh Tuấn khiếu nại VTV vi phạm bản quyền với Cục Bản quyền tác giả) có sử dụng cảnh quay flycam của anh. VTV cho hay, sẽ giải quyết thỏa đáng với

Xây dựng trung tâm tính toán hiệu năng cao 30 TeraFlops tại Việt Nam

ĐHQG TP.HCM và Intel Việt Nam vừa ký kết hợp tác thúc đẩy phát triển tính toán hiệu năng cao ở Việt Nam nhằm phục vụ giải quyết các vấn đề kinh tế, xã hội. Giai đoạn đầu sẽ xây dựng một trung tâm tính toán với kinh phí 66 tỷ đồng.

Ứng dụng hữu ích hướng dẫn học ngoại ngữ cho trẻ em

Dân trí Với xu thế hội nhập của thế giới, học ngoại ngữ dành cho trẻ em là nhu cầu của không ít bậc phụ huynh. Monkey Junior là ứng dụng được ra đời nhằm giúp các em nhỏ học đọc và học ngoại ngữ ngay ...

Viễn thông - Nhà sản xuất xin lỗi vì sai sót trong chương trình S-Việt Nam

Trên trang vtv.vn cho hay, Công ty TNHH truyền thông Chuyển động, đơn vị liên kết sản xuất chương trình S-Việt Nam đã có phản hồi và xin lỗi về sai sót trong chương trình phát sóng ngày 19/2/2016.

Samsung mở chương trình cho thuê Galaxy S20 tại Đức

Hôm nay, Samsung đã mở chương trình cho thuê điện smartphone tại Đức, hợp tác với Grover. Chương trình cho phép bạn thuê thiết bị Galaxy S20 series trong 1/3/6/12 tháng và khoảng thời gian bạn chọn càng dài, phí thuê hàng tháng của bạn sẽ càng giảm.

Công nghệ mới cho phép nhà ở tự hàn gắn sau đổ vỡ

Vật liệu mới do Cơ quan Các dự án Nghiên cứu Cao cấp Bộ Quốc phòng Mỹ (DARPA) phát triển có thể cho phép ngôi nhà tự hàn gắn hoặc tự khôi phục sau những tác động mạnh như bão lũ.

Microsoft ra website hỗ trợ nữ giới tiếp cận khoa học máy tính

Microsoft vừa ra mắt chương trình MakeWhatsNext và cổng thông tin điện tử www.makewhatsnext.com nhằm hỗ trợ nữ giới tiếp cận tài nguyên khoa học máy tính dễ dàng hơn.

THỦ THUẬT HAY

9 tính năng phải thuộc lòng khi sử dụng iPhone/iPad

iPhone/iPad là những sản phẩm thông minh với nhiều tính năng hấp dẫn đến từ Apple, và hôm nay mình sẽ liệt kê ra 13 tính năng trên iPhone/iPad hấp dẫn nhất phải biết khi sử dụng các thiết bị này. Cùng tìm hiểu xem, lâu

Thay đổi giọng nói trong cuộc gọi vui vẻ hơn với VoiceChanger X

Bất ngờ khi trong tuần này, Limneos đã cập nhật và phát hành tweak VoiceChanger X. Bây giờ, bạn có thể sống lại cùng một tweak vui nhộn mà bạn có thể đã trải nghiệm trong năm 2013 trên tất cả các máy chạy iOS 11 và đã

Todobook: Công cụ giới hạn thời gian truy cập cho các dịch vụ mạng xã hội

Tính năng chính của Todobook là giới hạn thời gian truy cập cho các dịch vụ mạng xã hội phổ biến như Facebook hay Youtube. Sau đó công cụ này sẽ hiển thị lời nhắc do người dùng ngay trên giao diện trình duyệt.

Kích hoạt thanh điều hướng ánh sáng trên Windows 10 Mobile

Trên Windows 10 Mobile chúng ta có một thanh kéo chỉnh độ sáng màn hình nhưng vì lý do gì đó mà một số dòng cũ lại không xuất hiện. Thật may mắn là chúng ta có thể đem thanh kéo này lên mọi dòng máy bằng cách tùy chỉnh

Samsung Max: Ứng dụng giúp tiết kiệm dữ liệu cho smartphone Galaxy

Là ứng dụng dành riêng cho smartphone Galaxy, Samsung Max sẽ có hai chế độ chính bao gồm 'Tiết Kiệm Dữ Liệu' và 'Bảo Vệ Quyền Riêng Tư'. Trong đó, chế độ tiết kiệm dữ liệu sẽ nén trang web và các dữ liệu media mà người

ĐÁNH GIÁ NHANH

Đánh giá ASUS ROG Strix XG27VQ: Thiết kế hầm hố, màu sắc đẹp, giá 12 triệu

Thiết kế của ROG Strix XG27VQ vẫn rất ngầu theo ngôn ngữ Mayan được ASUS áp dụng trên sản phẩm của mình từ cách đây 2 năm. Vỏ được làm bằng nhựa sần, màu xám tro đậm hơn so với các phiên bản màn hình dòng ROG trước đây

Đánh giá smartwatch DT No.1 F3: phong cách thể thao, chống nước, pin 1 năm

DT No.1 F3 là chiếc smartwatch mang phong cách trẻ trung, hiện đại, thời gian sử dụng lên đến 1 năm. Ngoài ra, chiếc smartwatch này còn có khả năng chống nước. So với phiên bản F2, DT No.1 F3 lần này có thiết kế thể

Đánh giá Honor 7A: Quá nhiều yếu tố hấp dẫn với giá 2,89 triệu đồng

Màn hình 18:9 dẫn đầu xu hướng smartphone 2018 với nhiều ưu điểm như hiển thị được nhiều thông tin khi lướt web hơn, những bộ phim tỷ lệ 21:9 hiển thị tốt hơn so với 16:9 trước đây. Đặc biệt là khi làm màn hình dài hơn