《面向對象的基三多核處理器體系結構關鍵技術研究》是依託北京理工大學，由石峰擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：面向對象的基三多核處理器體系結構關鍵技術研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：石峰
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
TriBA(Triplet Based Architecture，基3體系結構)是申請者提出的全新面向計算密集型套用的CMP體系結構，其處理節點硬體直接支撐高級語言及面向對象語法，與現有CMP結構相比具有多方面優勢。. 本項目旨在通過從硬體上對面向對象高級語言語法提供直接支撐，縮小硬體結構與面向對象程式間的軟硬體裂隙（Gap），進而提高處理器運行面向對象程式效率。將針對涉及TriBA有效性、可實現性的物理層布局布線總體策略、層次化共享存儲Cache協定和訪存機制、對象計算模型及多個面向對象語法硬體支撐實現策略等關鍵問題進行深入研究。. 本項目所提出的TriBA互連結構、層次化共享存儲結構、面向對象語法硬體支撐實現策略、Tile化TriBA布局布線實現方案等具有十分明顯的原創性特色。. 項目成果對國內多核體系結構研究，及未來多核處理器研究開發具有重要的理論意義。
結題摘要
作為本項目研究背景和對象，TriBA（Triplet Based Architecture，基三體系結構）由基三多核互連架構（包括 基三互連結構 及 層次化分組共享存儲體系結構）及面向對象核心微體系結構組成，與基於2DMesh等典型多核體系結構相比，具有明顯不同的拓撲幾何特徵，其核間互連更為簡單高效。基於TriBA的多核處理器，就其特徵和行為特性而言，匯集Tiled（瓷磚結構）、流式處理器、PIM（Processing In Memory）等先進多核體系結構優點，適用於面向對象多核處理器，是一款具有鮮明自主創新特色和原創性的未來多核處理器體系結構。 研究工作圍繞TriBA展開，通過對“基於TriBA的片上多核布局布線巨觀策略評價”、“TriBA處理器體系結構層次對於對象操作的支撐方案”、以及“TriBA共享存儲訪問/管理機制”等三方面問題研究，重點評價TriBA用作多核處理器體系結構的可行性，探索發現TriBA未來實現或套用過程將面臨的技術難點，以及TriBA對解決多核領域所面臨各種關鍵科學問題帶來的便利。 本研究相當程度上驗證了TriBA上述優點，而三項具體研究基本肯定TriBA作為多核處理器體系結構的可行性，期間發現結合TriBA特點，可以很好地解決目前多核處理器領域受到普遍關注的Gap問題，初步凝練出 分支指令超高效流水機制、跨層次多核處理器能效最佳化、在不降低命中率前提下大幅縮小多核片上存儲規模等問題的解決方案，所要解決的問題都是當前相關領域國際頂級會議的中心話題，從此種意義上講，TriBA研究工作和內容已屬國際先進水平，期待進一步研究能成功實現這些方案，進而產生國際先進乃至領先水平成果。 除發現上述科學問題和解決方案外，在研究過程中，課題組十分重視普適性技術的提煉和研究，所設計的 弱相關並行4連線埠共享存儲控制器，以及TriBA網路節點路由器（TriBA中稱為InterUnit）：其中存儲控制器連線4片普通SRAM晶片即可夠成4連線埠共享存儲器，而4個連線埠的訪問相互間幾乎不衝突，並行度接近100%；而該路由器即可連線普通處理器構成多處理器節點TriBA網路（相當於多處理器主機板）、也可以作為主機板之間的連線形成基三互連結構的Cluster，另外，該路由器在同一FPGA內可以連線成最多達243節點的基三片上網路，可用於研究或開發基於該NoC的多核處理器。
