【摘要】：分簇超標(biāo)量處理器將硬件資源分區(qū)來避免大的單體部件導(dǎo)致的功耗與周期懲罰,動態(tài)多核處理器融合多個物理核的硬件資源提供適應(yīng)程序需求的計算能力,這些結(jié)構(gòu)合理使用空間分布的硬件資源實現(xiàn)高能效的計算.空間分區(qū)結(jié)構(gòu)中指令負(fù)載不均衡和跨區(qū)操作數(shù)傳遞延遲等問題可導(dǎo)致性能懲罰,需要有效的指令調(diào)度方法將計算在分區(qū)間進(jìn)行分布.提出了基于數(shù)據(jù)流塊(data-flow block,DFB)的空間指令調(diào)度方法.DFB是動態(tài)構(gòu)建、緩存并重用的一個或數(shù)個順序執(zhí)行的指令基本塊的調(diào)度模式.DFB調(diào)度算法建模動態(tài)指令流中的數(shù)據(jù)流約束和硬件資源定義的調(diào)度空間,然后根據(jù)指令量化的相對關(guān)鍵性完成調(diào)度決策.介紹了DFB調(diào)度的微結(jié)構(gòu)框架和算法.通過對分區(qū)數(shù)、分區(qū)間延遲和調(diào)度窗口容量等與調(diào)度方法密切相關(guān)的微結(jié)構(gòu)參數(shù)的實驗,證明了DFB調(diào)度的性能和穩(wěn)定性優(yōu)于負(fù)載均衡調(diào)度和基于依賴的調(diào)度.最后舉例證明結(jié)合一種數(shù)據(jù)流塊緩存實現(xiàn)的DFB調(diào)度達(dá)到的調(diào)度效果接近理想化的DFB調(diào)度.
[Abstract]:Cluster superscalar processors partition hardware resources to avoid power consumption and periodic penalty caused by large individual components. Dynamic multicore processors integrate hardware resources with multiple physical cores to provide computing power to meet program requirements. These structures use spatially distributed hardware resources to achieve high energy efficiency. The problems of instruction load imbalance and transmissibility delay in spatial partition structure can lead to performance penalty. It needs an effective instruction scheduling method to distribute the calculation in the sub-interval. A spatial instruction scheduling method based on data flow block (data-flow block,DFB) is proposed. DFB is dynamically constructed. Scheduling pattern of one or more sequential execution blocks of instructions cached and reused. DFB scheduling algorithm models data flow constraints and scheduling spaces defined by hardware resources in a dynamic instruction stream. Then the scheduling decision is completed according to the relative key of instruction quantization. This paper introduces the framework and algorithm of DFB scheduling. The performance and stability of DFB scheduling is proved to be superior to that of load-balanced scheduling and dependent-based scheduling through experiments on the number of partitions, interval delay and scheduling window capacity, which are closely related to the scheduling method. Finally, an example is given to prove that the DFB scheduling implemented with a data stream block cache achieves a scheduling effect close to the idealized DFB scheduling.
【作者單位】： 計算機體系結(jié)構(gòu)國家重點實驗室(中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所);中國科學(xué)院大學(xué)計算機與控制學(xué)院;杭州電子科技大學(xué)信息與控制研究所;
【基金】：國家重點研發(fā)計劃項目(2016YFB0200501) 國家自然科學(xué)基金項目(61332009,61521092,61671196,61327902) 數(shù)學(xué)工程與先進(jìn)計算國家重點實驗室開放基金項目(2016A04) 北京市科委科技計劃專項項目(Z15010101009)~~
【分類號】：TP332

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本文編號：2358947