發(fā)布時(shí)間：2023-01-01 16:00

　　基于片上網(wǎng)絡(luò)的三維多核處理器是多核處理器設(shè)計(jì)發(fā)展的趨勢(shì)與研究熱點(diǎn),而緩存一致性協(xié)議是多核處理器系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)正確存儲(chǔ)與讀寫的保證。論文針對(duì)在基于片上網(wǎng)絡(luò)的三維多核處理器中緩存一致性協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法展開研究。論文首先針對(duì)在基于片上網(wǎng)絡(luò)的三維多核處理器系統(tǒng)中,隨著處理器核數(shù)目的增加,基于目錄的緩存一致性協(xié)議實(shí)現(xiàn)中目錄存儲(chǔ)開銷越來越大的問題,提出了一種基于三維片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的柱型節(jié)點(diǎn)分布式兩級(jí)目錄結(jié)構(gòu),將三維網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)柱型節(jié)點(diǎn),結(jié)合全映射和粗向量?jī)煞N目錄組織結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),采用全局和柱型節(jié)點(diǎn)兩級(jí)目錄來存儲(chǔ)共享數(shù)據(jù)副本的分布情況。相比傳統(tǒng)的目錄實(shí)現(xiàn)方法,該目錄結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)開銷小,且基于該目錄結(jié)構(gòu)的緩存一致性協(xié)議訪問延遲性能較好。其次,針對(duì)緩存一致性協(xié)議通信中展現(xiàn)出的多播通信特征,論文提出了一種基于三維片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的柱型分區(qū)多播路由算法3D_CPM。該算法將三維網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)柱型區(qū)域,根據(jù)多播通信的多個(gè)目的節(jié)點(diǎn)在各柱型區(qū)域的分布情況,按區(qū)域選擇合適的聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn),然后基于XYZ算法實(shí)現(xiàn)緩存一致性協(xié)議消息從源節(jié)點(diǎn)至聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)至目的節(jié)點(diǎn)的路由傳輸。進(jìn)一步,提出了一種改進(jìn)的多播路由算法3D

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 多核處理器簡(jiǎn)介
        1.1.2 多核處理器片上互連簡(jiǎn)介
        1.1.3 緩存一致性協(xié)議簡(jiǎn)介
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 3DNoC研究現(xiàn)狀
        1.2.2 緩存一致性協(xié)議的設(shè)計(jì)
        1.2.3 多播路由算法
    1.3 論文的研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 基于3DNoC的分布式兩級(jí)目錄研究
    2.1 CMP系統(tǒng)中基于目錄的緩存一致性協(xié)議實(shí)現(xiàn)方法
        2.1.1 共享Cache行的全局一致性狀態(tài)
        2.1.2 緩存一致性協(xié)議實(shí)現(xiàn)過程
        2.1.3 常見的目錄組織結(jié)構(gòu)
    2.2 基準(zhǔn)3DNoCCMP結(jié)構(gòu)
    2.3 柱型節(jié)點(diǎn)分布式兩級(jí)目錄
        2.3.1 柱形節(jié)點(diǎn)的劃分
        2.3.2 兩級(jí)目錄的組織結(jié)構(gòu)
        2.3.3 基于兩級(jí)目錄的訪問形式
    2.4 柱型節(jié)點(diǎn)分布式兩級(jí)目錄的性能與開銷分析
        2.4.1 目錄訪問延時(shí)
        2.4.2 目錄存儲(chǔ)開銷
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于多播路由的緩存一致性協(xié)議多播通信的實(shí)現(xiàn)
    3.1 緩存一致性協(xié)議的通信特征
    3.2 3DNoC結(jié)構(gòu)中兩種常用的多播路由算法
        3.2.1 基于路徑的多播路由算法
        3.2.2 基于樹的多播路由算法
    3.3 基于3DNoC的柱型分區(qū)多播路由算法3D_CPM
        3.3.1 3DNoC多播通信能耗模型
        3.3.2 3D_CPM多播路由算法中聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的選擇
        3.3.3 3D_CPM多播路由規(guī)則
    3.4 改進(jìn)的3D_CPM多播路由算法
    3.5 四種多播路由算法實(shí)例對(duì)比
    3.6 本章小結(jié)
第四章 緩存一致性協(xié)議通信方式與性能評(píng)估
    4.1 Noxim仿真軟件及改造
    4.2 一致性消息多播傳輸數(shù)據(jù)包設(shè)計(jì)
    4.3 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
        4.3.0 實(shí)驗(yàn)環(huán)境建立
        4.3.1 多播通信模式實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.3.2 混合通信模式實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.3.3 不同目的節(jié)點(diǎn)數(shù)目多播通信實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 論文總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]三維片上網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與容錯(cuò)機(jī)制研究[D]. 周磊.南京航空航天大學(xué) 2013
[2]Cache一致性片上網(wǎng)絡(luò)路由算法和流控機(jī)制優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 馬勝.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[3]片上多處理器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 顧雄禮.浙江大學(xué) 2011

碩士論文
[1]多核片上網(wǎng)絡(luò)cache一致性的實(shí)現(xiàn)方法研究[D]. 袁婷.廣東工業(yè)大學(xué) 2015
[2]多核處理器Cache一致性研究與設(shè)計(jì)[D]. 劉文佳.哈爾濱工程大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3727152