通過對不同片上眾核系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析,研究其通訊模型的特點。通過網(wǎng)絡(luò)壓力,延遲,平衡等方面的統(tǒng)計評估,獲得了片上互聯(lián)結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)律。首先,以Godson-T眾核片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計為例,詳細(xì)分析了片上網(wǎng)絡(luò)擁堵造成系統(tǒng)性能下降的原因,提出采用片上共享存儲方式的眾核片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計方法;根據(jù)多組實驗數(shù)據(jù),分析了片上層次化存儲系統(tǒng)在眾核系統(tǒng)中的性能;通過對不同應(yīng)用程序的runtime數(shù)據(jù)流通模型分析,總結(jié)歸納了在采用片上共享存儲模型的眾核系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)移動分布模型的共性。其次,通過對片上網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生擁堵原因的分析,提出了GFFC:全局反饋流控制機制的設(shè)計,避免加劇已經(jīng)處于飽和狀態(tài)的共享資源的壓力,有效疏導(dǎo)因某個共享資源壓力過大,引起網(wǎng)絡(luò)擁堵的情況,實驗證明采用GFFC流控制方法可使片上網(wǎng)絡(luò)效率提升9%。最后,對于眾核系統(tǒng)的編程模型,提出了“Tile Percolation”的概念,它是一種可以在Cyclops64眾核系統(tǒng)中運行的OpenMP程序,自動產(chǎn)生搬運數(shù)據(jù)的代碼技術(shù)。其中包括了API的設(shè)計,編譯器的代碼生成以及runtime的設(shè)計。實驗結(jié)果表明,在Cyclops64并行程序中使用了Tile Per... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
提要
第1章 緒論
    1.1 眾核系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計
        1.1.1 眾核系統(tǒng)片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
        1.1.2 對稱式片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在設(shè)計中的優(yōu)勢
        1.1.3 片上網(wǎng)絡(luò)的訂制化設(shè)計
    1.2 片上眾核系統(tǒng)的編程模型
    1.3 本文工作及創(chuàng)新點
第2章 片上網(wǎng)絡(luò)和片上存儲的基本知識
    2.1 片上網(wǎng)絡(luò)的基本概念
        2.1.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        2.1.2 節(jié)點部件
    2.2 片上存儲的基本概念
        2.2.1 分布式存儲與共享存儲
        2.2.2 帶有共享存儲的片上系統(tǒng)
        2.2.3 計算單元與網(wǎng)絡(luò)的接口設(shè)計
        2.2.4 共享存儲與網(wǎng)絡(luò)的接口設(shè)計
    2.3 OpenMP 編程模型
第3章 對于眾核系統(tǒng)片上互聯(lián)結(jié)構(gòu)和存儲層次的量化研究
    3.1 片上眾核系統(tǒng)
    3.2 Godson-T 片上眾核系統(tǒng)
    3.3 Godson-T 片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
        3.3.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        3.3.2 節(jié)點部件
        3.3.3 選路協(xié)議
        3.3.4 廣播機制
        3.3.5 流控制機制
    3.4 Godson-T 片上存儲結(jié)構(gòu)
    3.5 實驗與分析
        3.5.1 片上數(shù)據(jù)流分析
        3.5.2 片上擁堵
        3.5.3 片上存儲結(jié)構(gòu)分析
    3.6 結(jié)論
第4章 GFFC: 全局反饋流控制機制
    4.1 GFFC設(shè)計原理
        4.1.1 GFFC 產(chǎn)生的原因
        4.1.2 GFFC 結(jié)構(gòu)和GFFC 節(jié)點設(shè)計
    4.2 GFFC 有限狀態(tài)機
    4.3 GFFC 使能和恢復(fù)策略
    4.4 GFFC 實驗設(shè)計與結(jié)果分析
    4.5 結(jié)論
第5章 Tile Percolation: 為Cyclops-64 多核芯片設(shè)計的OpenMP Tile Aware并行技術(shù)
    5.1 介紹
    5.2 動機
    5.3 Tile Percolation
        5.3.1 編程接口
        5.3.2 代碼生成
        5.3.3 執(zhí)行期庫函數(shù)的支持
    5.4 實驗結(jié)果
第6章 總結(jié)和展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
摘要
Abstract



本文編號：2943707