通過(guò)對(duì)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(diǎn)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)壓力,延遲,平衡等方面的統(tǒng)計(jì)評(píng)估,獲得了片上互聯(lián)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)律。首先,以Godson-T眾核片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(chǔ)方式的眾核片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法;根據(jù)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析了片上層次化存儲(chǔ)系統(tǒng)在眾核系統(tǒng)中的性能;通過(guò)對(duì)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(chǔ)模型的眾核系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)移動(dòng)分布模型的共性。其次,通過(guò)對(duì)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(jī)制的設(shè)計(jì),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(gè)共享資源壓力過(guò)大,引起網(wǎng)絡(luò)擁堵的情況,實(shí)驗(yàn)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(duì)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(yùn)行的OpenMP程序,自動(dòng)產(chǎn)生搬運(yùn)數(shù)據(jù)的代碼技術(shù)。其中包括了API的設(shè)計(jì),編譯器的代碼生成以及runtime的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在Cyclops64并行程序中使用了Tile Per... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(jì)
        1.1.1 眾核系統(tǒng)片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
        1.1.2 對(duì)稱(chēng)式片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)
        1.1.3 片上網(wǎng)絡(luò)的訂制化設(shè)計(jì)
    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(diǎn)
第2章 片上網(wǎng)絡(luò)和片上存儲(chǔ)的基本知識(shí)
    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(diǎn)部件
    2.2 片上存儲(chǔ)的基本概念
        2.2.1 分布式存儲(chǔ)與共享存儲(chǔ)
        2.2.2 帶有共享存儲(chǔ)的片上系統(tǒng)
        2.2.3 計(jì)算單元與網(wǎng)絡(luò)的接口設(shè)計(jì)
        2.2.4 共享存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)的接口設(shè)計(jì)
    2.3 OpenMP 編程模型
第3章 對(duì)于眾核系統(tǒng)片上互聯(lián)結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)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(jì)
        3.3.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        3.3.2 節(jié)點(diǎn)部件
        3.3.3 選路協(xié)議
        3.3.4 廣播機(jī)制
        3.3.5 流控制機(jī)制
    3.4 Godson-T 片上存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
    3.5 實(shí)驗(yàn)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(chǔ)結(jié)構(gòu)分析
    3.6 結(jié)論
第4章 GFFC: 全局反饋流控制機(jī)制
    4.1 GFFC設(shè)計(jì)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(diǎn)設(shè)計(jì)
    4.2 GFFC 有限狀態(tài)機(jī)
    4.3 GFFC 使能和恢復(fù)策略
    4.4 GFFC 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(jì)的OpenMP Tile Aware并行技術(shù)
    5.1 介紹
    5.2 動(dòng)機(jī)
    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(kù)函數(shù)的支持
    5.4 實(shí)驗(yàn)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(hào)：2943707