本文選題：眾核處理器 + 結(jié)構(gòu)優(yōu)化�。� 參考：《計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)》2014年10期

【摘要】：隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步,眾核處理器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高性能計(jì)算領(lǐng)域.而要構(gòu)建未來高性能計(jì)算系統(tǒng),處理器必須突破嚴(yán)峻的"能耗墻"挑戰(zhàn).文中以一款自主眾核處理器DFMC原型為基礎(chǔ),首先對其在典型負(fù)載下的能耗分布進(jìn)行了分析,結(jié)合該處理器的具體結(jié)構(gòu),提出了基于指令窗口的指令緩沖、操作數(shù)鎖存兩種結(jié)構(gòu)級能效優(yōu)化技術(shù),探索了能效優(yōu)先的浮點(diǎn)部件設(shè)計(jì)方法.實(shí)驗(yàn)表明,通過上述技術(shù)可以降低處理器取指和譯碼能耗約50%、寄存器文件能耗11.2%和浮點(diǎn)部件能耗17.6%,最終全芯片降低能耗約14.7%.在該文所述實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,作者還進(jìn)行了DFMC原型的雙精度矩陣乘(DGEMM)性能功耗比測試,并與NVIDIA公司的Kepler K20GPU進(jìn)行了對比.
[Abstract]:With the progress of semiconductor technology, multicore processors have been widely used in the field of high performance computing.In order to build high performance computing system in the future, the processor must break through the challenge of energy consumption wall.Based on the prototype of an autonomous multi-core processor (DFMC), the distribution of energy consumption under typical load is analyzed, and the instruction buffering based on instruction window is proposed according to the specific structure of the processor.The design method of floating-point parts with priority of energy efficiency is explored by two kinds of structure level energy efficiency optimization techniques of Operand latch.The experimental results show that the energy consumption of the processor can be reduced by 50%, the energy consumption of register files by 11.2% and the energy consumption of floating-point parts by 17.6%. Finally, the energy consumption of the whole chip can be reduced by about 14.775%.In the experimental environment described in this paper, the performance power ratio of DFMC prototype by double precision matrix multiplication (DGEMMMMM) is also tested and compared with that of Kepler K20GPU of NVIDIA Company.
【作者單位】： 數(shù)學(xué)工程與先進(jìn)計(jì)算國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;國家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心;
【基金】：國家“八六三”高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃重大項(xiàng)目基金(2014AA01A300) 國家“核高基”重大專項(xiàng)(2013ZX0102-8001-001-001)資助
【分類號】：TP332

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