【摘要】：摩爾定律預示著未來計算機必將迎來多核時代,隨著片上集成的計算節(jié)點或者存儲節(jié)點的增多,傳統(tǒng)的片上互聯技術難以適應未來需求,片上網絡是一種具有高帶寬以及良好可擴展性的核間互聯架構,于是它逐漸成為多核之間的主流通訊架構。片上網絡的通訊延遲對片上系統(tǒng)的性能有很大影響,如何降低核間的通訊延遲成為非常重要的研究課題。 當真實的應用程序運行在片上網絡時,網絡中的通訊因為應用程序的行為呈現出不均勻的特征,降低網絡中的繁忙的通訊可以大大減少網絡中的平均通訊延遲。因此本文依據網絡中的通訊特征,從繁忙通訊急需加速的角度去研究如何在運行時降低網絡中的平均延遲,可以給片上系統(tǒng)的性能帶來顯著提升。 本文的主要工作和成果如下： 1.本文結合了基于分片的虛電路交換與蟲洞機制,提出了一種新的混合交換機制,其中虛電路的部分可以為繁忙的通訊提供加速,而傳統(tǒng)的蟲洞機制用于普通包的傳輸。通過為繁忙通訊預留專有VC,以及改進前人的研究工作,可以使繁忙通訊的包的路由管道大大縮減,于是減少了它們在網絡中的每一跳的停留時間,進而降低了網絡的平均延遲。 2.本文分析了網絡中的通訊狀況,并提出了繁忙通訊的判定方法。根據網絡通訊的時間局部性,采用基于時間窗口的方法預測網絡中未來的通訊狀況。 3.本文提出了兩種建立運行時加速通道的策略,一種從全局角度考慮網絡的通訊狀況,從而更能夠準確找出繁忙的通訊點對。另一種從單個節(jié)點的局部信息考慮,雖然找出的繁忙通訊在全局范圍未必繁忙,但是后者實現的方式很簡單。 4.通過實驗發(fā)現,本文提出的采用分布式策略建立的運行時加速通道可以使網絡的通訊延遲平均降低17.4%,本文提出的采用集中式策略建立的運行時加速通道可以使網絡的通訊延遲平均降低18.6%。 5.本文提出的加速機制非常適用于不均勻的通訊網絡,例如圖形計算領域的程序往往需要需要進行頻繁通訊,因此本文的研究成果也具有很高的實用價值。
【圖文】：

通訊的可預測狀況。當我們取不同的時間窗口大小時，網絡通訊的預測精度與預測誤差的分布如圖3-3所示，X軸是時間窗口的長度，也即處理器的時鐘周期。軸是對應的預測精度與預測誤差，其中預測精度與預測誤差是所有應用程序的平均值。我們選用精度相對高，同時誤差又偏低時的時間長度作為本文中的時間窗口。從圖中知當窗口大小為16000個cycles時，精度最高，誤差最小，因此本文將選用的是將窗口大小為16000個cycles。預測誤差一11~預測精度I5 90「“—： — — rr: ^ — *3Kn = . .. ： 、，- I。 . ‘ ”""“ ^？40 ?'■'> \ “："1" 11 ? ^""""2"""I^ 30 I":, ? i ? 七:；"■巧一:‘ ；?” ?，，?璧？n "■廣,-：」’：M "1 ‘ 廣\〔-f.?二--,2, -fe ； >
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP393.0

【參考文獻】

相關期刊論文 前2條

1 陳亦歐;胡劍浩;凌翔;;三維片上網絡拓撲研究[J];電信科學;2009年04期

2 朱曉靜;胡偉武;馬可;章隆兵;;Xmesh：一個mesh-like片上網絡拓撲結構[J];軟件學報;2007年09期

本文編號：2556861