《針對暗矽片的多核處理器體系結構研究和最佳化平台搭建》是依託上海交通大學，由梁曉嶢擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：針對暗矽片的多核處理器體系結構研究和最佳化平台搭建
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：梁曉嶢
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
半導體工藝的深入發展可以將更多的電晶體集成在晶片上。但是現代多核處理器晶片受到功耗牆，良品率和程式並行度等因素的制約，難以繼續靠增加核的數目來提高性能。這些問題都預示著未來多核處理器設計會遇到瓶頸：我們可以在晶片上集成更多的電晶體，但是卻無法有效的利用它們。這些沒有辦法被充分利用的晶片面積被稱之為暗矽片。本課題重點研究未來處理器發展中的暗矽片問題，討論如何充分利用這些冗餘的晶片面積，針對不同類型的套用設計新型處理器體系結構以達到性能和功耗的最佳化。. 研究內容為1、暗矽片的發展趨勢建模2、適用於暗矽片的晶片部件選擇和參數提取,包括集成電壓調製器，可程式門陣列，特殊接口，各類特殊電路等3、不同類別處理器的性能功耗，適用領域及主要套用的研究和分析4、建立一個面向暗矽片體系結構設計的智慧型最佳化平台5、針對不同類型的處理器套用，在暗矽片中集成特定的晶片部件最佳化體系結構。
結題摘要
半導體工藝的深入發展可以將更多的電晶體集成在晶片上。但是現代多核處理器晶片受到功耗牆，良品率和程式並行度等因素的制約，難以繼續靠增加核的數目來提高性能。這些問題都預示著未來多核處理器設計會遇到瓶頸：我們可以在晶片上集成更多的電晶體，但是卻無法有效的利用它們。這些沒有辦法被充分利用的晶片面積被稱之為暗矽片。本課題重點研究未來處理器發展中的暗矽片問題，討論如何充分利用這些冗餘的晶片面積，針對不同類型的套用設計新型處理器體系結構以達到性能和功耗的最佳化。 本項目的主要研究內容為對未來處理器晶片中的暗矽片的發展趨勢建模，包括各類特殊接口，特殊電路，特殊器件和特殊材料等，比如我們研究了可能解決暗矽片問題的基於碳納米管材料的新型器件電路等。對於不同類別處理器的性能功耗，適用領域及主要套用的研究和分析，在這方面我們深入的研究了通用圖形處理器（GPGPU）並提出了系列的功耗最佳化手段，可以顯著的利用冗餘的矽片面積提高性能。我們還針對不同類型的處理器套用，在晶片中集成特定的晶片部件最佳化體系結構，最佳化了一系列的包括貝葉斯算法和常用的神經網路算法。 本項目執行三年以來，從多個方面展開研究，取得了一定的研究成果。共發表掛本項目基金號的論文12篇，其中包括CCF-A類論文3篇，建立仿真暗矽片包括新型碳納米管器件的模型1個，搭建基於套用最佳化的開源編譯平台一個，全面完成了項目預期的任務，在論文發表的篇數和質量上超出預期。
