眾核片上系統(tǒng)(SoC)嵌入式軟件映射技術研究.pdf

1、在單核處理器時代，隨著大規(guī)模集成電路技術和半導體技術的快速發(fā)展，處理器的頻率和集成度的不斷提高，這不但使得單芯片單核處理器的功耗劇增，而且使得其設計更加復雜。近年來，許多廠商和科研機構開始研制眾核處理器，經(jīng)過多年的努力，眾核處理器技術取得較快的發(fā)展，然而與之匹配的眾核軟件技術較為滯后，目前還沒有一個比較成熟的眾核軟件映射方法，而在眾核基礎軟件設計中，眾核任務分配與調度算法作為其關鍵技術，成為當前一個研究熱點。
　　盡管目前對其開展

2、了一些研究，但是現(xiàn)階段仍沒有一個成熟的體系，尤其是針對目前單芯片上核心數(shù)快速增長的情形，現(xiàn)有的眾核任務分配與任務調度技術所尋得的近似解的優(yōu)化度不高。眾核軟件映射技術以及眾核任務分配與調度算法仍然是一個不成熟的領域，還需要進行不斷的研究和探索。
　　本文首先對眾核處理器技術做深入研究，了解其發(fā)展歷程、相關設計技術以及對其基礎軟件的需求。然后對眾核軟件映射技術進行深入研究，通過對當前研究現(xiàn)狀的分析與總結，歸納出一個較為完善的眾核軟件映

3、射技術流程，此流程基于編譯器的靜態(tài)任務映射，包含了對一個實際應用程序的所有處理環(huán)節(jié)，所以其整體實現(xiàn)較為困難，通過對其各個環(huán)節(jié)的深入分析與取舍，其可以作為眾核軟件映射研究的設計參考。
　　特別地，本文著重對任務分配和任務調度進行深入研究，然后綜合比較相關算法后，采用模擬退火算法作為任務分配算法，并對其進行深入研究，包括其背景、演化以及相關參數(shù)的意義與設置。通過對前人已有的工作的研究與分析，本文基于對模擬退火算法的深入分析，提出一個環(huán)

4、境自適應任務分配算法。建立了模擬退火算法中參數(shù)與優(yōu)化環(huán)境的任務數(shù)和核心數(shù)的關系，隨著核心數(shù)的增加，不但可以有效降低近似解的相對偏差，而且使任務分配算法具有較高的環(huán)境自適應能力。與較近研究成果相比較，在16核心時，自適應模擬退火算法迭代次數(shù)增加41％，相對偏差降低68％。
　　在本文算法設計中，因為算法的驗證需要幾乎整個眾核軟件映射流程的支持，所以在對眾核軟件映射流程的各個環(huán)節(jié)進行深入的研究基礎上，優(yōu)化地完成整個算法程序。整個驗證平