面向图计算应用的处理器访存通路优化设计与实现

• 作者: 常轶松 张旭 张科 陈明宇
• 来源期刊: 国防科技大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 内存级并行 访存通路 图计算应用
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 专题:高性能计算
• 页码范围: 13-22
• 页数: 10页
• 分类号: TN95
• 字数: 6916字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11887/j.cn.202002002

摘要

针对图计算应用的访存特点,提出并实现一种支持高并发、乱序和异步访存的高并发访存模块(High Concurrency and high Performance Fetcher,HCPF).通过软-硬件协同的设计方法,HCPF可同时处理192条共8种类型的内存访问请求,且访存粒度可由用户定义,满足图计算应用对海量低延迟细粒度数据访问的需求.同时,HCPF扩展了基于内存语义的跨计算节点定制互连技术,支持远程内存的细粒度直接访问,为后续实现分布式图计算框架提供技术基础.结合上述两个核心研究内容,基于流水线RISC-V处理器核,设计并实现了可支持HCPF的RISC-V片上系统(System-on-Chip,SoC)架构,搭建基于FPGA的原型验证平台,并使用自研测试程序对HCPF进行初步性能评测.实验结果表明,HCPF相比原有访存通路,最高可将基于数组和随机地址的两种随机内存访问性能分别提升至3.5倍和2.7倍.远程内存直接访问4 Byte数据的延时仅为1.63μs.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张旭	中国科学院计算技术研究所	159	1272	18.0	30.0
5	张科	中国科学院计算技术研究所	46	329	11.0	17.0
11	陈明宇	中国科学院计算技术研究所	40	463	10.0	21.0
17	常轶松	中国科学院计算技术研究所	2	0	0.0	0.0