《面向百核處理器Cache一致性協定的高效片上網路研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由馬勝擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：面向百核處理器Cache一致性協定的高效片上網路研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：馬勝
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
半導體技術的發展不斷增加晶片集成的核數，業界已進入百核處理器時代。片上網路較好地克服了傳統匯流排互聯結構的諸多不足，它已成為百核處理器事實上片內互聯標準。另一方面，並行編程的高難度和兼容遺留代碼的需求使得百核處理器依然採用cache 一致性協定，但百核處理器上的cache一致性協定面臨著事務延遲上升、層次化結構、訊息量劇增、多播和歸約通信瓶頸諸多挑戰。為緩解這些挑戰，需要在分析一致性協定結構和通信特徵的基礎上最佳化設計片上網路。本課題主要研究高效支持百核處理器cache一致性協定的片上網路關鍵技術，包括低延遲的動態可重構拓撲結構、維持區域隔離的高性能路由算法、高效傳輸短報文的流控機制、多播和歸約通信的硬體支持等。本課題的研究可以為百核處理器片內互聯架構的設計與實現奠定堅實的理論和技術基礎，具有重要的理論意義和套用價值。
結題摘要
百核處理器上的cache一致性協定面臨著事務延遲上升、層次化結構、訊息量劇增、多播和歸約通信瓶頸諸多挑戰。為緩解這些挑戰，需要在分析一致性協定結構和通信特徵的基礎上最佳化設計片上網路。本課題主要研究高效支持百核處理器cache一致性協定的片上網路關鍵技術，項目研究進展順利，在面向一致性協定的低延遲拓撲結構、動態隔離一致性區域的路由算法、無死鎖高效傳輸短控制報文的流控機制和消除一致性協定多播和歸約通信瓶頸等方面取得了一些關鍵技術的突破和創新，在拓撲結構方面提出了多鏈路無阻塞環網拓撲結構和異構環-鏈拓撲結構，這兩種拓撲結構都有效地降低了報文傳輸延遲。在路由算法方面提出了動態延遲感知的負載均衡路由算法和基於區域洪水算法的容錯路由算法，並提出了一種高效的容錯路由器結構。在流控機制方面提出了面向完全自適應路由算法的新穎流控機制和面向torus網路的無死鎖流控機制，這兩種流控機制都能高效傳輸短報文。在消除聚合通信瓶頸方面提出了提高服務質量的自適應剩餘跳數流控機制和低開銷的無衝突片上網路結構。本課題的研究可以為百核處理器片內互聯架構的設計與實現奠定堅實的理論和技術基礎，具有重要的理論意義和套用價值。本課題全面完成了研究計畫。
