二維動態(tài)可劃分內(nèi)存多核硬件支持.pdf

1、隨著集成電路工藝的不斷改進和計算機技術(shù)的發(fā)展，多核處理器體系結(jié)構(gòu)提供了強大的運算能力，可以極大地提高整個處理器的性能，已經(jīng)成為處理器的主流。然而，處于不同工藝下的存儲器卻相對發(fā)展緩慢，對整個計算機系統(tǒng)性能的提高帶來了制約作用。因此，如何在多核環(huán)境下提高存儲器的性能成為研究熱點，多端口存儲器就是在這樣的背景下獲得眾多研究者的關(guān)注。 多端口存儲器提供了多個端口，在多核環(huán)境下各處理器核可以利用多個端口同時訪問存儲器，使得訪存工作可以并

2、行化，提高了存儲器帶寬。如何有效地引入多端口存儲器并對其進行編址，解決多核訪存的沖突，是本文的出發(fā)點。 本文設(shè)計了一個二維編址的多端口存儲器，采用二維編址方式，地址可以在X軸和Y軸兩個方向變化。存儲器提供多個端口，使多個處理器核可以通過多個端口并行地訪存。 二維多端口存儲器的每一維度采用線性存儲編址，多個核通過不同的數(shù)據(jù)端口同時訪問該存儲器時，會出現(xiàn)物理地址沖突的問題。本文提出了二維多端口存儲器分塊策略以及動態(tài)分塊策略，

3、并根據(jù)分塊策略，設(shè)計了相應(yīng)的地址轉(zhuǎn)換電路。 本文在Xilinx Virtex4 ML403開發(fā)板上實現(xiàn)了該設(shè)計，并且通過自己編寫多核并發(fā)程序?qū)Σ煌瑓^(qū)塊的內(nèi)存進行存儲測試。測試表明，在相同任務(wù)負載的情況下，系統(tǒng)消耗時鐘數(shù)平均減少58.33％，內(nèi)存沖突數(shù)平均減少55.28％。 綜上所述，本文提出的二維多端口存儲器結(jié)合了二維編址技術(shù)和多端口技術(shù)的優(yōu)點，方便了訪存操作，充分利用了二維存儲器訪問的靈活性，且根據(jù)多核運行環(huán)境的提出了