面向实时流处理的多核多线程处理器访存队列
多核多线程结构具有很强的线程级并行能力,在处理并行任务上具有很好的性能表现,对于面向实时流计算的处理器,将传统的单指令多数据与多核多线程结构结合可以有效地对高计算需求的多任务并行环境进行支持。由于存储墙的存在,多核多线程处理器往往采用乱序访存来提高存储器的吞吐率,从而减轻存储器与处理器核之间的速度不匹配问题,该方法对计算的实时性产生了严重影响。在多个线程对存储资源进行竞争时,有可能造成某个线程长时间等待存储器的情况,影响实时处理。访存所需的时间非常大,相比其他因素,乱序访存对实时性的影响也最大。因此该文针对多核多线程处理器中乱序访存严重影响计算实时性的问题,在对典型访存队列进行研究的基础上提出了一种新的访存队列构建模型。该乱序访存队列采用窗口优化算法和队列强制切换策略来控制最差情况下的访存延迟,从而保证访存的实时性。实验证明,该访存队列可以不同程度地调节最大访存延迟,与传统的乱序访存相比较,可以充分满足请求的实时性需求,而存储器有效带宽基本不受影响,为多核多线程处理器在流媒体实时计算中的应用打下了基础。
计算机体系结构 实时流处理 多核多线程处理器 访存队列 窗口优化
田杭沛 高德远 樊晓桠 朱怡安
西北工业大学航空微电子中心 西安 710072
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2008-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）