《面向高性能嵌入式系統的軟體並行化和數據分布最佳化》是依託重慶大學，由諸葛晴鳳擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：面向高性能嵌入式系統的軟體並行化和數據分布最佳化
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：諸葛晴鳳
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
高性能嵌入式系統正在迅速地往多核化並行體系結構發展，而軟體並行化的發展始終滯後，並行硬體資源的作用無法得到充分發揮。這是我們面臨的第一大挑戰。本項目的第一個目標是研究高效的代碼最佳化技術，實現軟體的高度並行化。我們面臨的第二大挑戰是如何克服記憶體瓶頸的問題。記憶體訪問和處理器之間的速度差異在多核體系結構下顯得更為嚴重。純硬體或者純軟體的方法都無法完全解決這個難題。本項目將考慮多種多核體系結構，研究數據在多個或多級記憶體上的最佳化分布，從而使數據訪問的時間和能耗最小化。這是本項目的第二個研究目標。嵌入式系統的特性是可以針對套用的特徵和性能要求調整軟硬體的配置。所以本項目將以前面兩項研究為基礎，研究如何在巨大的設計空間上快速找到最佳軟硬體配置的方法。本項目的特色及創新性在於：（1）與實際套用相結合的基礎研究；（2）在各種不同的體系結構下研究最優解的算法及其複雜度分析；（3）對軟體並行度和數據分布的綜合研究。
結題摘要
增加系統硬體資源的並行度是目前提高系統運行性能的主要手段。我們的研究表明要想充分利用並行化的硬體資源，軟體最佳化是迫切需要解決的關鍵問題。本項目以研究提高軟體並行度的最佳化技術、以及研究多核、異質性記憶體結構上的數據分布和調度最佳化為核心，展示了軟體最佳化對於充分利用並行體系結構資源的重要作用，揭示了軟硬體並行化、數據分布之間的關係，針對高性能嵌入式系統提出了多項高效的最佳化技術。項目研究重要成果包括：提出了考慮通信代價的多核異構系統中樹形任務結構的最優資源分配動態規划算法；提出了多核多種類型下片上存儲數據分布的多項式時間最優算法；提出了多核多種類型記憶體結構下具有機率保證的最優數據分配算法；提出了多核多連線埠片上存儲結構下的調度和數據分布的綜合最佳化策略；在具有非易失性記憶體的片上多核結構下的循環體調度最佳化算法等。所有成果在仿真測試平台上進行了大量的測試及驗證。項目執行期間發表在國際學術期刊及國際學術會議發表SCI或EI索引學術論文23篇，包括國際期刊論文16篇，國際學術會議論文7篇，SCI索引論文15篇，EI索引論文8篇，其中在IEEE Transactions（包括TPDS, TS, TCAD, TVLSI等）頂級國際學術期刊發表學術論文6篇，在嵌入式領域重要國際學術期刊ACM Transactions on Embedded Computing Systems發表論文1篇。獲得IEEE國際學術會議FCST 2012最佳論文獎1項。申請技術發明專利2項。作為組織者舉辦IEEE國際學術會議RTCSA 2014年會。高質量地完成了項目的各項研究任務。
