异构多核处理器体系结构设计研究_论文


CN4 — 2 8 TP 31 5 /   I SSN  OO7 1 X  1 — 3O 计 算机 工程 与科 学  COM P UTE E R  NGI ERI NE NG & S ENC   CI E 2 1 年第 3 01 3卷第 1 2期  V o133, . No.1 2 1 2。 01   文 章 编 号 : 0 7 1 0 ( 0 1 1 — 0 7 1  10 —3 X 2 1 )202 —0 异 构 多核 处 理器 体 系结 构 设 计 研 究  Re e r h o   he H e e o e o   u t— r   s a c   ft   t r g ne us M liCo e Pr c s o   c ie t r   sg   o e s r Ar h t c u e De i n 陈 芳 园 , 冬 松 , 志 英  张 王 CHEN  ng y a ZHA NG  ng s ng, ANG  iy n   Fa - u n, Do - o W Zh — i g ( 国防科 学技 术;  学计 算机 学院 , 南 长 沙 4 0 7 ) 湖 1 0 3  (c o l f o ue c n eNain l nvri  f ees  eh oo yC a gh    0 3 C ia  S h o o  mp trSi c , t a  ies yo  fneT c n lg , h n sa4 0 7 , hn )   C e o U t D 1 摘  要 : 多核 技 术成 为 当今 处理 器发展 的重要 方 向 , 构 多核 处理 器 由 于可将 不 同类 型 的计 算任 务分  异 配到 不 同类 型的 处理 器核 上并行 处 理 , 而 为不 同需 求的应 用提 供更加 灵 活 、 从 高效 的处理机 制 而成为 当今  研 究的 热点 。本 文从体 系结构 的 角度探 讨 了异构 多核 处 理 器设 计 中的 关键 点 , 内核 结构 、 连 方式 、 从 互 存  储 系统 、 作 系统 支持 、 试与验 证 、 态 电压 调 节等方 面分析 了异构 多核 处理 器 对体 系结构 设 计 带 来的  操 测 动 挑 战 。最后 本文针 对 高性 能应 用和嵌 入 式 实时应 用分 析 了异 构 多核 在 这 两种 应 用 中的 设计 关键 点 , 出 指   了高性 能异 构 多核 在性 能提 升 、 内核 数量 以及 嵌入 式异 构 多核 在 实时性 、 能耗 需 求等方 面的设 计难 点和  低 研 究方 向 。   Ab t a t No d y  p oc s o s d a e o r s s r c : wa a s r e s r  a v nc  t wa d  mu t— o e a c ie t r . I  he e o ne s m u t— lic r   r h t c u e n t r ge ou   li  c r   r c s o s if r n   i d   f c mp tn   a k   a   e a s g e   o d fe e tp o e s rk r e s i   r  o e p o e s r ,d fe e t k n so   o u i g t s s c n b   s i n d t   if r n   r c s o   e n l n o —   d r t   r o m  r le  x c to e   o pe f r pa a lle e u i n,whih c n p ov d   c   a   r i e mor   l x b e a   e fe i l  nd mor  f e tv   i c p e .N o — e e f c i e prn i l s wa  d y   he he e o n o   a s t   t r ge e us mulic e a c t c u e b c me   h   e e r h ho . Thi  a r i t o c s t   e  t~ or   r hie t r   e o s t e r s a c   t s p pe  n r du e   he d — sgn o   t r ge e us m u t— or  oc s o   r i   fhe e o n o   lic e pr e s I fom  r h t c ur S a c ie t e,a   na y e   h   ha l n s i t r   f nd a l z s t e c le ge   n e ms o   s ome i p t nta pe t  m ora   s c s:a c t c ur   fc r s n e c ne t t a e s t m ,o r tng s s e s pp r , r hie t e o   o e ,i t r on c ,s or g   ys e pe a i   y t m  u o t  t s  nd v ld to e ta   a i a i n,DVFS a   O o   nd S   n.The c le ge  ort   e i n ofh t r e o   lic r   o e —   ha l n s f   he d sg     e e og ne us mu t— o e pr c s   s r  r   i c s e . Fi a l     r p s   h : e i n k y p i t  o   i h p ro ma c   n   mb d e   e l o sa eds u s d n l we p o o e t e d sg   e   o n s f r

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