【摘要】： 隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展,流媒體應(yīng)用及科學(xué)計(jì)算正成為微處理器的一種重要負(fù)載。流體系結(jié)構(gòu)是針對流媒體應(yīng)用及科學(xué)計(jì)算的新型的高性能的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)。本課題所屬的項(xiàng)目——X處理器的研制是這種體系結(jié)構(gòu)的一種實(shí)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(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)所要解決的一個難題。針對流應(yīng)用特點(diǎn),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(jì)算核心所需要的流和其生成的中間流,負(fù)責(zé)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(gòu),以及針對這種系結(jié)構(gòu)所采用的編程模型。其次介紹了流寄存器文件的結(jié)構(gòu),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(jī)制——流調(diào)度。接著給出了流寄存器文件詳細(xì)的實(shí)現(xiàn),重點(diǎn)介紹了流寄存器文件實(shí)現(xiàn)過程中的關(guān)鍵技術(shù),給出了模塊級驗(yàn)證和系統(tǒng)驗(yàn)證的方法,并在此基礎(chǔ)上分析了流寄存器文件的性能,對綜合結(jié)果進(jìn)行了分析。最后,提出了另外一種結(jié)構(gòu)的流寄存器文件——索引流寄存器文件。 三個應(yīng)用程序的模擬結(jié)果顯示,流寄存器文件能夠?yàn)橛?jì)算群提供足夠的帶寬,流寄存器文件導(dǎo)致的計(jì)算核心的停頓不到整個停頓的1%。綜合結(jié)果表明SRF的實(shí)現(xiàn)能夠達(dá)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(dá)到了預(yù)定的目標(biāo)。
【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(qiáng)一些限制來獲得計(jì)算核相關(guān)性分析的能力[5]。2.2 X 處理器 處理器的基本結(jié)構(gòu)是一款采用流處理技術(shù)服務(wù)于巨型機(jī)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(jī)接口（Host Interfacam Controller）、微控制器（Ucode Controller）、計(jì)算群陣列（ClusteStream Register File）、流存儲控制系統(tǒng)（Stream Memory Contro絡(luò)接口（NI）和 DDR 控制器。

計(jì)算體的結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TP332

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉光輝;;使用時(shí)間冗余保證處理器的可靠性[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2011年21期

2 李鍇;;硬件方法提升PC機(jī)存儲性能[J];南京工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年01期

3 趙鵬;嚴(yán)明;李思昆;;異構(gòu)多處理器SoC的應(yīng)用算法性能優(yōu)化方法[J];軟件學(xué)報(bào);2011年07期

4 ;[J];;年期

5 ;[J];;年期

6 ;[J];;年期

7 ;[J];;年期

8 ;[J];;年期

9 ;[J];;年期

10 ;[J];;年期

相關(guān)會議論文 前5條

1 郭建軍;戴葵;王志英;;一種多核處理器存儲層次性能評估模型[A];第八屆全國信息隱藏與多媒體安全學(xué)術(shù)大會湖南省計(jì)算機(jī)學(xué)會第十一屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

2 王永慶;張民選;;一種新型網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)播的存儲層次[A];中國圖象圖形學(xué)會第十屆全國圖像圖形學(xué)術(shù)會議（CIG’2001）和第一屆全國虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研討會（CVR’2001）論文集[C];2001年

3 王慶;季振洲;劉濤;;面向嵌入式多核存儲層次的OpenMP優(yōu)化研究[A];2010年第16屆全國信息存儲技術(shù)大會（IST2010）論文集[C];2010年

4 謝健聰;肖儂;褚瑞;;一種分布式磁盤緩存的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];2007年全國開放式分布與并行計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)會議論文集(上冊)[C];2007年

5 胡偉成;曹三省;李丹;;一種基于QPop增量時(shí)域分割升維的媒體內(nèi)容應(yīng)用模式挖掘改進(jìn)算法[A];第二十二屆中國數(shù)據(jù)庫學(xué)術(shù)會議論文集（技術(shù)報(bào)告篇）[C];2005年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 瑜文;“破冰”下一代校園存儲[N];中國電腦教育報(bào);2007年

2 袁穎婷 編譯;虛擬存儲瓜熟蒂落[N];計(jì)算機(jī)世界;2001年

3 中國科學(xué)院計(jì)算所 許魯;存儲資源按需部署[N];計(jì)算機(jī)世界;2007年

4 汪東升;聚焦高性能計(jì)算[N];計(jì)算機(jī)世界;2001年

5 紅艷;磁帶：生存還是消亡[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2002年

6 本報(bào)記者 郭平;為數(shù)據(jù)尋找一個新的“家”[N];計(jì)算機(jī)世界;2003年

7 ;電信行業(yè)存儲需求探析[N];人民郵電;2004年

8 張峰;ILM：管理新時(shí)代[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2003年

9 單笑蕊;信息生命周期管理：存儲界的最新發(fā)展浪潮[N];中國城鄉(xiāng)金融報(bào);2004年

10 蘭曉瑞;存儲的新浪潮:信息生命周期管理[N];中國石油報(bào);2003年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 文梅;流體系結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

2 晏小波;FT64流處理技術(shù)：體系結(jié)構(gòu)、編程語言、編譯技術(shù)及編程方法[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

3 伍楠;高效能流體系結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

4 高翔;多核處理器的訪存模擬與優(yōu)化技術(shù)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

5 杜靜;流體系結(jié)構(gòu)的編譯技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

6 郭建軍;同步數(shù)據(jù)觸發(fā)體系結(jié)構(gòu)多核處理器存儲系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

7 周宏偉;微處理器中Cache漏流功耗的體系結(jié)構(gòu)級優(yōu)化技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

8 馬馳遠(yuǎn);流體系結(jié)構(gòu)存儲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)及性能優(yōu)化研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

9 何義;流體系結(jié)構(gòu)指令管理及系統(tǒng)虛擬化仿真技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

10 汪黎;面向軟件管理片上存儲器的編譯優(yōu)化技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 齊樹波;流寄存器文件的研究與實(shí)現(xiàn)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

2 趙天磊;流體系結(jié)構(gòu)模擬器及模擬驗(yàn)證技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

3 伍楠;流處理器MASA內(nèi)核的研究及實(shí)現(xiàn)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2005年

4 閆曉峰;流體系結(jié)構(gòu)模擬器的優(yōu)化與實(shí)現(xiàn)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

5 談民;X流處理器主機(jī)接口部件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

6 王銳;多核處理器中NUCA搜索策略及性能評價(jià)技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

7 王桂彬;面向科學(xué)計(jì)算的流應(yīng)用開發(fā)與優(yōu)化[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

8 李禮;流體系結(jié)構(gòu)存儲訪問機(jī)制的研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

9 楊乾明;多核流體系結(jié)構(gòu)模擬器研究與實(shí)現(xiàn)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

10 李海燕;H.264編碼核心算法在流體系結(jié)構(gòu)上的實(shí)現(xiàn)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2005年

，

本文編號：2633441