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同构多处理器片上网络互连的设计

作　者: 梅南翔
导　师: 付宇卓
学　校: 上海交通大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 片上网络同构多处理器分布式共享存储
分类号: TN47
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 92次
引　用: 1次
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内容摘要

集成电路工艺的发展,使得单块芯片上的处理资源越来越多,由于功耗与性能方面的考虑,处理资源的分配由原来的少数几个强大的核向众多小核演变,再加上全局连线在亚深微米下的延时与功耗问题,总线这种互连变得不再合适。片上网络将宏观网络中数据包交换与路由机制引入到单块芯片上,用于众多IP核的互连,它具有可扩展性好、结构规整、模块性好等优点,再随着3D IC工艺的发展,成为一种广泛研究的技术。本课题设计了同构多处理器与片上网络互连的接口,建立了一个以片上网络互连的多处理器系统。主要研究了在片上网络互连的多处理器系统中,如何解决内存成为系统性能瓶颈的问题。课题将分布式共享内存的概念运用到片上网络中,并通过一些软件的方法进行针对这一结构的优化配置,最后在多线程程序的测试中,观察到了性能提升和网络吞吐率的增加。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-12
第一章绪论  12-18
  1.1 研究背景  12-15
    1.1.1 片上网络  12-14
    1.1.2 同构多处理器  14-15
  1.2 研究现状  15-17
  1.3 研究目标与主要内容  17
  1.4 本文组织结构  17-18
第二章同构多处理器片上网络互连结构  18-22
  2.1 硬件结构  18-19
  2.2 分布式共享存储  19-20
  2.3 互连的软硬件架构  20-22
第三章片上网络路由器设计  22-28
  3.1 虫洞交换技术  23-24
  3.2 虚通道技术  24-26
  3.3 路由器内数据流  26
  3.4 路由控制  26-28
第四章网络适配器设计  28-40
  4.1 IP 核接口：VCI 插座标准  29-32
    4.1.1 VCI 的模式  29-30
    4.1.2 VCI 的信号  30-31
    4.1.3 VCI 的时序  31-32
  4.2 片上网络接口  32-34
  4.3 适配器内部逻辑  34-40
    4.3.1 发起设备的网络适配器  35-37
    4.3.2 目标设备的网络适配器  37-40
第五章分布式共享存储  40-48
  5.1 分布式共享存储系统结构  40-42
  5.2 片上网络中的分布式共享存储  42-44
  5.3 控制程序段的装入  44-45
  5.4 进一步控制程序代码的装入  45-46
  5.5 分布式共享存储中的Cache 一致性问题  46-48
第六章实验与性能  48-58
  6.1 实验环境  48-51
    6.1.1 Soclib IP 核仿真库  48-50
    6.1.2 Nirgam 片上网络  50
    6.1.3 Mutek 轻量级操作系统  50-51
  6.2 分布式共享存储的划分策略  51-54
    6.2.1 多线程测试程序的并行化  51-53
    6.2.2 内存分块策略  53-54
  6.3 实验结构  54
  6.4 实验结果与分析  54-58
第七章总结与展望  58-60
  7.1 总结  58
  7.2 展望  58-60
参考文献  60-64
致谢  64-65
攻读硕士学位期间已发表论文  65-67

同构多处理器片上网络互连的设计

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