多核結(jié)構(gòu)近年來無論在市場上還是在研究領(lǐng)域都占據(jù)了絕對的主導(dǎo)地位,天生的線程級并行處理能力是它能夠成為焦點的主要原因。在同構(gòu)多核結(jié)構(gòu)不斷被完善改進的同時,異構(gòu)多核的研究更顯得關(guān)鍵。對于特定的應(yīng)用來說,每個處理器都不相同的異構(gòu)多核結(jié)構(gòu)無疑是更好的選擇:將應(yīng)用中具有不同特點的部分進行拆分,然后分別放到最適合的處理器上執(zhí)行,使每個處理器各盡所長,每個部分都得到最好的執(zhí)行效果。本文的主要貢獻就是提出并實現(xiàn)了一種針對特定多線程應(yīng)用程序的異構(gòu)多核結(jié)構(gòu)。首先從指令集角度揭示了異構(gòu)多核結(jié)構(gòu)的本質(zhì),然后分析了現(xiàn)行異構(gòu)多核結(jié)構(gòu)大多不支持操作系統(tǒng)動態(tài)調(diào)度的缺點,并提出一種通過擴展指令集的方法構(gòu)建的異構(gòu)多核結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,對此方案的結(jié)構(gòu)及工作模式做了詳細的論述。此方案構(gòu)建的異構(gòu)多核結(jié)構(gòu)支持操作系統(tǒng)的動態(tài)調(diào)度,而且還兼有同構(gòu)多核結(jié)構(gòu)的特點。另外,本文還給出了該結(jié)構(gòu)在Tensilica平臺上的實現(xiàn)方案。并且將運行Motion Jpeg程序得到的數(shù)據(jù)與其在其他結(jié)構(gòu)下運行的數(shù)據(jù)相比較和分析,驗證了此異構(gòu)設(shè)計方案的正確性以及高效性。 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

多核結(jié)構(gòu)示意（2級Cache）

多處理器核組織結(jié)構(gòu)可以有兩種(如圖 1 所he 訪問(NUCA)。UCA 結(jié)構(gòu)中，多個處理器核與二級聯(lián)，所有處理器核對二級 Cache 訪問延遲相同；在 NU Cache，通過互聯(lián)系統(tǒng)對其他處理器核的二級 Cache 訪以將三級 Cache 集成到片內(nèi)，如圖 2 所示。需要強調(diào)的級 Cache 均為所有處理器核共享。

核處理器構(gòu)多核處理器由于不需要像異構(gòu)多核處理器一樣考慮各個不同處理體結(jié)構(gòu)、片上通信架構(gòu)、軟件執(zhí)行模型、用戶編程模型等都相對比較理器中各個處理核完全相同，這就要求每個核都能支持整個軟件系實現(xiàn)都必須能夠運行包括控制軟件、操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件等整體軟地同構(gòu)處理器中的處理核都是通用處理單元，其設(shè)計原則就是優(yōu)化各常，這一類處理器較多應(yīng)用于桌面系統(tǒng)、服務(wù)器等領(lǐng)域。同構(gòu)多核處的最大不足在于:由于其內(nèi)部各個核不存在差異，操作系統(tǒng)或控制程據(jù)任務(wù)量進行各個核之間的負載平衡。出現(xiàn)了一系列同構(gòu)多核處理器。2001 年，美國 IBM 公司推出了其第多核處理器 Power4。該處理器在一塊芯片上集成了兩個完全相同的個核接口單元 (Core Interface Unit)共享二級緩存。二級緩存通過一個ntroller)和片外的三級緩存、存儲控制器、總線等相連接。2004 年，。Power5 處理器是第一款擁有雙處理核，并且每個處理核都支持 了二級緩存和三級緩存的容量，提升了芯片到內(nèi)存的帶寬。Power5

【參考文獻】：
期刊論文
[1]單片多處理器的研究[J]. 史莉雯,樊曉椏,張盛兵.  計算機應(yīng)用研究. 2007(09)



本文編號：3018511