二維動態(tài)可劃分內存多核硬件支持.pdf

1、隨著集成電路工藝的不斷改進和計算機技術的發(fā)展，多核處理器體系結構提供了強大的運算能力，可以極大地提高整個處理器的性能，已經成為處理器的主流。然而，處于不同工藝下的存儲器卻相對發(fā)展緩慢，對整個計算機系統(tǒng)性能的提高帶來了制約作用。因此，如何在多核環(huán)境下提高存儲器的性能成為研究熱點，多端口存儲器就是在這樣的背景下獲得眾多研究者的關注。 多端口存儲器提供了多個端口，在多核環(huán)境下各處理器核可以利用多個端口同時訪問存儲器，使得訪存工作可以并

2、行化，提高了存儲器帶寬。如何有效地引入多端口存儲器并對其進行編址，解決多核訪存的沖突，是本文的出發(fā)點。 本文設計了一個二維編址的多端口存儲器，采用二維編址方式，地址可以在X軸和Y軸兩個方向變化。存儲器提供多個端口，使多個處理器核可以通過多個端口并行地訪存。 二維多端口存儲器的每一維度采用線性存儲編址，多個核通過不同的數據端口同時訪問該存儲器時，會出現物理地址沖突的問題。本文提出了二維多端口存儲器分塊策略以及動態(tài)分塊策略，

3、并根據分塊策略，設計了相應的地址轉換電路。 本文在Xilinx Virtex4 ML403開發(fā)板上實現了該設計，并且通過自己編寫多核并發(fā)程序對不同區(qū)塊的內存進行存儲測試。測試表明，在相同任務負載的情況下，系統(tǒng)消耗時鐘數平均減少58.33％，內存沖突數平均減少55.28％。 綜上所述，本文提出的二維多端口存儲器結合了二維編址技術和多端口技術的優(yōu)點，方便了訪存操作，充分利用了二維存儲器訪問的靈活性，且根據多核運行環(huán)境的提出了