基于嵌入式異構(gòu)多核的信息檢索硬件加速實現(xiàn).pdf

1、隨著計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，信息檢索已經(jīng)成為一項重要的技術(shù)，在各個領(lǐng)域都有著廣泛的應用。因此，對信息檢索進行硬件加速以提高計算效率就成為了一個重要的研究方向。隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，多核處理器尤其是異構(gòu)多核處理器逐漸成為計算機發(fā)展的主流，為信息檢索技術(shù)提供了一個很好的平臺。 傳統(tǒng)的方法采用并行計算對信息檢索進行加速，往往通過增加處理器的數(shù)目來提高并行度。另外一類定制方法是設(shè)計ASIC加速器，針對特定應用和特定算法進行加速。

2、這些方法或者不能把定制核與通用核合成，或者不能靈活的運用于各種信息檢索計算，不能有效地將ASIC技術(shù)與多核技術(shù)合成?；谶@些研究現(xiàn)狀，本文對使用異構(gòu)多核體系結(jié)構(gòu)來加速信息檢索計算進行了探索和研究。 本文研究了單主核多輔助核的異構(gòu)多核體系，其中主核使用PowerPC 405，而輔助處理核則是針對信息檢索計算而定制的。本文針對信息檢索計算設(shè)計了一個128位并行度專用處理核，以及一套專用、高效的RISC指令集。在該指令集中，還提供了S

3、IMD指令，在關(guān)鍵字序列小于128位時，進一步提高并行度。為了提高輔助核的吞吐能力，輔助核使用本地存儲器進行數(shù)據(jù)讀寫，并且針對信息檢索設(shè)計了特殊的數(shù)據(jù)存儲方式，以及靈活的組織形式。 本文還描述了使用自定義的指令集進行信息檢索操作的編程模型，以及進行最基本的信息檢索操作時，從數(shù)據(jù)的分配，LS(本地存儲器)的組織，到系統(tǒng)運行、結(jié)果分析的整個計算流程。作為進一步的擴展，本文還給出了多輔助核以及多系統(tǒng)情況下的設(shè)計模型。 本文在X