Silicon-Crystal应用在SW26010处理器上的移植与优化

• 作者: 朱文强 傅游 梁建国 郭强 花嵘
• 来源期刊: 小型微型计算机系统
• 关键词: SW26010 Silicon-Crystal应用 Athread 移植 优化
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 计算机软件与数据库研究|Computer Software and Database Research
• 页码范围: 1313-1320
• 页数: 8页
• 分类号: TP311
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-1220.2021.06.029

摘要

Silicon-Crystal应用运用分子动力学方法对晶体热传导性进行模拟,采用Tersoff势模拟硅晶体的运动轨迹.本文利用神威Athread在神威太湖之光上成功移植了Silicon-Crystal应用,针对SW26010异构众核处理器带来的内存受限问题,提出5种主要优化方式:1)将计算所需参数预取到LDM(Local Data Memory);2)通过DMA(Direct Memory Access)方式对中心原子数据进行传输;3)合理设计软件cache,利用软件cache实现邻居原子数据的读取;4)在从核定制超越函数,避免从核访问超越函数时的离散访存;5)利用寄存器通信实现从核间任务分步流水优化.经过优化,单核组较主核串行取得了12.89倍的加速,较Intel Xeon E5-2620 v4处理器取得了8.7倍的加速.本文还对Silicon-Crystal应用进行了可扩展性测试及分析,实验结果证明Silicon-Crystal应用在神威太湖之光平台上具有良好的可扩展性.