支持混合計(jì)算模式的異構(gòu)多核系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、以圖形圖像、科學(xué)計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析等應(yīng)用為代表的高密度計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域，具有數(shù)據(jù)吞吐量大、實(shí)時(shí)性要求高的特點(diǎn)，對(duì)微處理器的處理能力、數(shù)據(jù)吞吐率以及處理并行度等均提出了更高的要求。多核技術(shù)將處理器的發(fā)展方向從單一的縱向發(fā)展擴(kuò)充了橫向發(fā)展，大大降低了達(dá)到同種計(jì)算能力時(shí)處理器的設(shè)計(jì)難度，也緩解了功耗等因素對(duì)處理器設(shè)計(jì)的制約，在近十余年中迅速發(fā)展為處理器設(shè)計(jì)的主流方向;可重構(gòu)計(jì)算兼顧了定制計(jì)算的高效性與通用計(jì)算的靈活性，是解決高密度計(jì)算領(lǐng)域計(jì)算需求的

2、一種優(yōu)秀的計(jì)算體系結(jié)構(gòu);動(dòng)態(tài)調(diào)度技術(shù)，作為當(dāng)代處理器設(shè)計(jì)中的一種重要技術(shù)，能夠消除任務(wù)間的數(shù)據(jù)偽相關(guān)，提高處理器的發(fā)射效率，從而顯著提升處理器的工作能力。
　　在計(jì)算中，有兩種典型的數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)構(gòu):存儲(chǔ)計(jì)算方式和流計(jì)算方式。存儲(chǔ)計(jì)算方式便于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的重用，卻需要占用大量時(shí)間來完成數(shù)據(jù)搬運(yùn);流計(jì)算方式能夠隱藏?cái)?shù)據(jù)搬運(yùn)時(shí)間，大大提高計(jì)算吞吐率，卻會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和交換帶來較高的帶寬壓力。
　　基于以上背景，論文對(duì)支持混合計(jì)算模式的異構(gòu)

3、多核系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了討論與研究，主要工作如下:
　　首先，論文對(duì)原有基于多重片上網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)多核計(jì)算系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行了介紹與分析，用兩級(jí)計(jì)算架構(gòu)思想對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行了改造，并規(guī)范化了多核計(jì)算系統(tǒng)的工作機(jī)制，設(shè)計(jì)了項(xiàng)層任務(wù)指令的指令集;
　　其次，論文設(shè)計(jì)了一種用于多核計(jì)算系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度的主控制單元，引入了動(dòng)態(tài)調(diào)度和寄存器重命名技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了任務(wù)指令級(jí)的亂序多發(fā)射，并進(jìn)一步探索了線程級(jí)并行的實(shí)現(xiàn)方案，提高了目標(biāo)系統(tǒng)的任務(wù)發(fā)射效率;