多处理器芯片体系结构论文-郭御风

多处理器芯片体系结构论文-郭御风

导读:本文包含了多处理器芯片体系结构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:多核处理器,高效能I,O体系结构,存储一致性模型,I,O一致性处理

多处理器芯片体系结构论文文献综述

郭御风[1](2010)在《面向多核微处理器芯片的高效能I/O体系结构及其实现技术》一文中研究指出人类对计算能力的需求、新体系结构和新工艺这叁驾马车推动着作为现代高端计算机系统核心和引擎的高性能微处理器性能的不断提升。并行片上系统PSoC(Parallel System on Chip)的多核结构成为当前高性能微处理器的主要形态。随着计算机技术的不断发展,高端微处理器已经从追求单一的高性能转向追求综合的高效能,以求解决当前高性能计算领域所面临的实用性能、可编程性与成本、可移植性、鲁棒性等方面的问题。本文着重研究了多核微处理器中高效能I/O体系结构及其实现技术,从涵盖I/O的存储一致性模型、I/O性能优化方法、I/O虚拟化技术、I/O功耗优化方法和容错设计方法等方面展开研究,在体系结构一级探索解决多核处理器I/O系统的易编程、高性能、易用性、低功耗和可靠性等问题。论文的研究工作和创新点主要有以下几点:1、提出了面向多核结构的扩展I/O广义存储一致性模型本文针对多核结构中I/O相关的存储一致性问题展开研究。采用生产者和消费者模型,从时间和空间角度对多核处理器芯片内I/O一致性问题产生的原因进行分析,并提出了解决策略;针对多个处理器芯片直连构成的SMP系统中远程I/O访问带来的一致性问题,分析了其产生的本质原因,并提出了解决策略;把I/O一致性问题纳入多核结构中存储一致性问题的统一框架内,从处理器核、I/O和存储器相互关系的角度描述数据一致性问题,提出了面向多核结构的扩展I/O广义存储一致性模型,实验表明该存储一致性模型不仅可以为软件提供一个简单、高效的编程接口,而且显着提高了I/O访问的性能。2、提出了一种多核处理器I/O一致性处理优化方法本文针对多核处理器I/O一致性处理优化方法展开研究。分析了I/O数据的访问特性,对I/O数据访问特性进行了多角度刻画,提出了I/O访问的八大特性,并分析了不同的访问特性对I/O一致性处理方法的影响,为优化I/O一致性处理方法提供了理论指导;采用Cache划分方法对I/O Cache进行组织和管理,基于Cache划分的组织结构对I/O性能进行优化;提出了动态自选择混合I/O一致性处理优化方法对本地I/O访问和远程I/O访问进行性能优化,实验结果表明该方法对多种复杂I/O应用均能显着提高性能;针对传统工作模式下的I/O应用和面向用户级通信的I/O应用两种情况,分别提出了增强同步操作的I/O一致性维护方法和边界切割的I/O一致性维护方法,对远程I/O访问的一致性处理性能进行优化,实验结果表明,这些方法显着改善了远程I/O访问性能。3、从两个方面提出了多核处理器中硬件支持的I/O虚拟化优化方法本文针对多核处理器中硬件支持的I/O虚拟化优化方法展开研究,研究了硬件支持I/O虚拟化的两大关键技术—DMA重映射和中断重定向的优化方法。提出了基于Hint的高效IOTSB Cache的管理策略IOTCMBH和基于失效队列的失效策略IMBINQ,对DMA重映射方法进行优化;提出了多层可操控的中断处理模型和灵活可控的中断重定向方法对中断重定向进行优化;实验结果表明这些优化方法为I/O虚拟化提供了很好的硬件支持,同时显着降低了硬件支持虚拟化的性能开销和实现开销,几乎可以获得不支持I/O虚拟化情况下的I/O性能。4、从多个层次提出了多核处理器中I/O系统功耗优化方法和容错设计方法本文针对多核处理器中I/O系统的功耗问题和可靠性问题展开研究,从多个方面降低I/O功耗、增强I/O可靠性。在体系结构级对多核I/O系统提出了功耗优化和容错设计原则,指导功耗优化和容错设计;提出了增强多位纠错的数据驱动刷新的功耗优化方法,对基于eDRAM实现的I/O Cache功耗进行优化,实验结果表明该方法在不影响性能的同时,显着降低了eDRAM的刷新功耗;提出了基于Cache组织和混合低功耗模式的功耗优化方法,对基于SRAM实现的I/O Cache功耗进行优化,实验结果表明该方法显着降低了I/O Cache的静态功耗和读写访问的动态功耗;提出了前瞻预测的细粒度门控时钟方法,对I/O控制逻辑的动态功耗进行优化,实验结果表明该方法在不降低I/O性能的同时,显着降低了I/O控制逻辑的动态功耗;提出了基于多核处理器的软件Scrub容错方法对I/O系统的软错误进行容错设计,实验结果表明该方法能够较好地对I/O系统进行容错加固;提出了基于重发的I/O一致性处理方法,对I/O一致性协议进行容错设计,实验结果表明该方法以很小的性能开销显着提高了I/O一致性协议的可靠性。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2010-12-01)

蒋江,张民选[2](1998)在《多处理器芯片体系结构研究》一文中研究指出随着超大规模集成电路工艺和超级计算技术的发展,作者认为在单个芯片内集成多处理器系统将成为可能。本文详细讨论了多处理器芯片的分类和结构,着重阐述了同构型多处理器芯片的主要研究方向,并对同构型多处理器的可行性作出了分析。(本文来源于《微电子学与计算机》期刊1998年04期)

多处理器芯片体系结构论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着超大规模集成电路工艺和超级计算技术的发展,作者认为在单个芯片内集成多处理器系统将成为可能。本文详细讨论了多处理器芯片的分类和结构,着重阐述了同构型多处理器芯片的主要研究方向,并对同构型多处理器的可行性作出了分析。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

多处理器芯片体系结构论文参考文献

[1].郭御风.面向多核微处理器芯片的高效能I/O体系结构及其实现技术[D].国防科学技术大学.2010

[2].蒋江,张民选.多处理器芯片体系结构研究[J].微电子学与计算机.1998

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