【摘要】： 隨著計算機應用領域不斷拓展,流媒體應用及科學計算正成為微處理器的一種重要負載。流體系結(jié)構是針對流媒體應用及科學計算的新型的高性能的計算機體系結(jié)構。本課題所屬的項目——X處理器的研制是這種體系結(jié)構的一種實現(xiàn)。 眾所周知,處理器和存儲速度之間越來越大的差距使帶寬瓶頸成為現(xiàn)代計算機體系結(jié)構所要解決的一個難題。針對流應用特點,X處理器采用了新型的三級流式存儲層次:局部寄存器文件、流寄存器文件和片外存儲器,有效解決了帶寬問題。其中流寄存器文件作為大容量片內(nèi)存儲器,緩存計算核心所需要的流和其生成的中間流,負責流數(shù)據(jù)在各部件間傳輸,是X處理器的核心部件之一。本文主要針對流寄存器文件展開研究。 本文首先介紹了X處理器的體系結(jié)構,以及針對這種系結(jié)構所采用的編程模型。其次介紹了流寄存器文件的結(jié)構,分析了流寄存器文件與傳統(tǒng)處理器片內(nèi)Cache的不同,研究了流寄存器文件的軟件管理機制——流調(diào)度。接著給出了流寄存器文件詳細的實現(xiàn),重點介紹了流寄存器文件實現(xiàn)過程中的關鍵技術,給出了模塊級驗證和系統(tǒng)驗證的方法,并在此基礎上分析了流寄存器文件的性能,對綜合結(jié)果進行了分析。最后,提出了另外一種結(jié)構的流寄存器文件——索引流寄存器文件。 三個應用程序的模擬結(jié)果顯示,流寄存器文件能夠為計算群提供足夠的帶寬,流寄存器文件導致的計算核心的停頓不到整個停頓的1%。綜合結(jié)果表明SRF的實現(xiàn)能夠達到500MHZ的頻率。流片后的結(jié)果顯示,X處理器能夠正確的工作,達到了預定的目標。
【圖文】：

據(jù)并行性的順序代碼。所有這些語言是基于熟悉的主流語言A，通過增加附加的語義來表示流和加強一些限制來獲得計算核相關性分析的能力[5]。2.2 X 處理器 處理器的基本結(jié)構是一款采用流處理技術服務于巨型機系統(tǒng)的高性能加速部件，統(tǒng)的高性能加速陣列。是一個可編程的單片處理器，它支持流編程模型。圖 2.3 給出了[45]。X 處理器主要由以下幾個部件組成：主機接口（Host Interfacam Controller）、微控制器（Ucode Controller）、計算群陣列（ClusteStream Register File）、流存儲控制系統(tǒng)（Stream Memory Contro絡接口（NI）和 DDR 控制器。

計算體的結(jié)構
【學位授予單位】：國防科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：TP332

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本文編號：2633441