CPU-GPU異構(gòu)平臺圖計算系統(tǒng)調(diào)度方法研究
發(fā)布時間:2024-11-02 17:44
圖計算技術(shù)可有效解決現(xiàn)實世界中諸多問題,而采用圖形處理器(Graphics Processing Unit,簡稱GPU)對圖計算進行加速在性能上具備明顯優(yōu)勢,F(xiàn)實世界諸多圖數(shù)據(jù)規(guī)模較大,而GPU全局存儲空間相對較小,無法存儲大規(guī)模圖數(shù)據(jù)。因此,大規(guī)模圖數(shù)據(jù)通常需劃分為子圖,以子圖形式異步拷貝至GPU參與迭代計算。由于CPU-GPU間帶寬資源局限性,主機和GPU通常需進行頻繁數(shù)據(jù)通信。當(dāng)前系統(tǒng)往往存在大量冗余數(shù)據(jù)傳輸,導(dǎo)致異構(gòu)平臺下圖計算性能加速效果不明顯;诓罘终{(diào)度(Differential Scheduling)策略的CPU-GPU異構(gòu)平臺圖計算系統(tǒng)(Scaph)通過減少冗余數(shù)據(jù)傳輸,可明顯提高主機和GPU之間帶寬資源利用率,進而促進異構(gòu)圖計算系統(tǒng)性能提升。具體而言,每輪迭代開始時,Scaph自適應(yīng)地將子圖分為高價值子圖和低價值子圖兩類集合:高價值子圖指子圖中有相當(dāng)一部分?jǐn)?shù)據(jù)在當(dāng)前迭代和后續(xù)迭代中會被用到;反之為低價值子圖。對高價值子圖,Scaph將其完整傳輸至GPU參與迭代計算,并在一個傳輸周期內(nèi)進行多輪處理,減少整體迭代次數(shù)進而降低數(shù)據(jù)傳輸次數(shù);對低價值子圖,Scaph在線抽取當(dāng)...
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 課題研究動機
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究內(nèi)容
1.5 文章框架結(jié)構(gòu)
2 異構(gòu)平臺圖計算系統(tǒng)調(diào)度方法設(shè)計
2.1 異構(gòu)平臺圖計算系統(tǒng)基礎(chǔ)框架分析
2.2 基于子圖價值的差分調(diào)度方法設(shè)計
2.3 系統(tǒng)總體構(gòu)架
2.4 系統(tǒng)執(zhí)行流程
2.5 本章小結(jié)
3 基于差分調(diào)度的異構(gòu)平臺圖計算系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
3.1 基于價值的子圖分類技術(shù)
3.2 圖數(shù)據(jù)組織與管理
3.3 高價值子圖調(diào)度引擎
3.4 低價值子圖調(diào)度引擎
3.5 計算引擎與編程接口
3.6 本章小結(jié)
4 系統(tǒng)測試與分析
4.1 實驗方法和系統(tǒng)配置
4.2 性能分析
4.3 可擴展性分析
4.4 有效性分析
4.5 系統(tǒng)開銷分析
4.6 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士期間發(fā)表與已投稿論文目錄
附錄2 攻讀碩士期間申請的國家發(fā)明專利
附錄3 攻讀碩士期間參與的項目
本文編號:4009895
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 課題研究動機
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究內(nèi)容
1.5 文章框架結(jié)構(gòu)
2 異構(gòu)平臺圖計算系統(tǒng)調(diào)度方法設(shè)計
2.1 異構(gòu)平臺圖計算系統(tǒng)基礎(chǔ)框架分析
2.2 基于子圖價值的差分調(diào)度方法設(shè)計
2.3 系統(tǒng)總體構(gòu)架
2.4 系統(tǒng)執(zhí)行流程
2.5 本章小結(jié)
3 基于差分調(diào)度的異構(gòu)平臺圖計算系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
3.1 基于價值的子圖分類技術(shù)
3.2 圖數(shù)據(jù)組織與管理
3.3 高價值子圖調(diào)度引擎
3.4 低價值子圖調(diào)度引擎
3.5 計算引擎與編程接口
3.6 本章小結(jié)
4 系統(tǒng)測試與分析
4.1 實驗方法和系統(tǒng)配置
4.2 性能分析
4.3 可擴展性分析
4.4 有效性分析
4.5 系統(tǒng)開銷分析
4.6 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士期間發(fā)表與已投稿論文目錄
附錄2 攻讀碩士期間申請的國家發(fā)明專利
附錄3 攻讀碩士期間參與的項目
本文編號:4009895
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