隨著對高性能計(jì)算需求的日益增強(qiáng),對高性能計(jì)算機(jī)的架構(gòu)與實(shí)現(xiàn)提出了越來越高的要求。提高系統(tǒng)的可編程性、可用性和系統(tǒng)綜合效能,成為當(dāng)前高性能計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。分布共享存儲多處理機(jī)系統(tǒng)以其方便的編程環(huán)境和較好的可擴(kuò)展性而成為高性能計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展的主流,CC-NUMA（Cache Coherent Non-UniformMemory Access）結(jié)構(gòu)成為高性能計(jì)算領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高效能的重要體系結(jié)構(gòu)。構(gòu)造大規(guī)模CC-NUMA系統(tǒng)受諸多因素制約,其中Cache一致性協(xié)議是限制系統(tǒng)可擴(kuò)展性的關(guān)鍵因素,同時(shí)也對系統(tǒng)性能產(chǎn)生重要影響。由于Cache一致性實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性,當(dāng)前多數(shù)CC-NUMA系統(tǒng)規(guī)模較小,可擴(kuò)展性有限。許多高性能計(jì)算平臺利用CC-NUMA計(jì)算機(jī)構(gòu)建集群,但這樣嚴(yán)重影響了大系統(tǒng)的可編程性。因此為大規(guī)模CC-NUMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)擴(kuò)展性好、簡潔高效的Cache一致性協(xié)議十分必要。本論文主要工作是針對基于SMP（Symmetric Multi-Processors）結(jié)點(diǎn)的大規(guī)模CC-NUMA新系統(tǒng)——SCCMP（Scalable Cache Coherence Multi-Processors）的要求... 

【文章來源】：國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：160 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

一CC一NUMA系統(tǒng)存儲層次

SMP結(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的可擴(kuò)展CC.NUMA新系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)最大規(guī)模為40%個(gè)結(jié)點(diǎn)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)是采用總線監(jiān)聽協(xié)議的SMP結(jié)構(gòu)，通過自行設(shè)計(jì)的可擴(kuò)展高速互連網(wǎng)絡(luò)連接，其結(jié)構(gòu)如圖1一8所示。圖1一SSCCM尸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型系統(tǒng)包含多個(gè)基于總線共享的SMP結(jié)點(diǎn)，每個(gè)SMP結(jié)點(diǎn)作為SCCMP系統(tǒng)的一個(gè)基本處理模塊，包含結(jié)點(diǎn)控制器、DDR存儲器和多個(gè)處理器，多個(gè)SMP結(jié)點(diǎn)之間則通過多級胖樹(Fat一Tree)網(wǎng)絡(luò)互連。每個(gè)SMP結(jié)點(diǎn)的模塊控制器 MC(MeduleController)集處理器接口、存儲器接口、互連網(wǎng)絡(luò)接口和FO子系統(tǒng)控制接口于一體，實(shí)現(xiàn)整個(gè)硬件系統(tǒng)的Cache一致性協(xié)議，支持全局共享存儲和全局共享FO，并提供結(jié)點(diǎn)間高速通信傳輸。，.4.1.

國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院學(xué)位論文統(tǒng)存在兩個(gè)Cache一致性層次，結(jié)點(diǎn)(Cluste;)內(nèi)采用總線監(jiān)聽協(xié)議，結(jié)點(diǎn)間則實(shí)現(xiàn)了基于目錄的寫失效Cache一致性協(xié)議，該協(xié)議實(shí)現(xiàn)采用全位向量目錄結(jié)構(gòu)，使用了三個(gè)目錄狀態(tài)表示。為了提高遠(yuǎn)程訪問性能，DASH還設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了RAC(RemoteAccessCache)，RAC用來緩存所有遠(yuǎn)程訪問的數(shù)據(jù)，并維護(hù)數(shù)據(jù)的一致性。


本文編號：3473029