多核系統(tǒng)存儲結構優(yōu)化技術研究.pdf

1、在片上多核系統(tǒng)中，多核處理器與片外存儲器間數(shù)據(jù)交互頻繁。片上網(wǎng)絡(NoC)通訊技術為片內多核并行計算和訪存提供了條件，多核系統(tǒng)迫切需要支持多個訪存任務并行操作的高效的存儲系統(tǒng)結構。目標多核系統(tǒng)使用層次化的存儲系統(tǒng)，以局部緩解片上計算與片上訪存之間的差異。本文結合并行訪存技術與數(shù)據(jù)預取技術對目標系統(tǒng)存儲結構進行優(yōu)化，借鑒時間片輪轉調度算法，利用存儲器接口兩側帶寬差，實現(xiàn)了訪存任務在SDRAM側分時獨享、用戶側并行操作的目標。在上述研究的基

2、礎上，本文設計實現(xiàn)了一種支持多通道隨機分配的并行訪存存儲器接口（Random DistributionMulti-Access Memory Interface，RMAMI），并利用片上存儲器完成數(shù)據(jù)預讀取操作，充分利用片外存儲器帶寬，發(fā)揮NoC的并行性，提高了目標系統(tǒng)性能。
　　論文的主要工作如下:
　　1.對RMAMI設計原理進行分析，提出了RMAMI設計方案，討論設計中各種工作機制，如各仲裁機制選取、時間間隙切換機制、

3、數(shù)據(jù)通道隨機分配機制、基于進程的數(shù)據(jù)預取機制等。
　　2.根據(jù)設計方案對RMAMI進行硬件原型設計，實現(xiàn)了讀寫通道數(shù)目按需分配，數(shù)據(jù)端口擇優(yōu)分配的目標。使用片上存儲器作為數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，利用空閑數(shù)據(jù)通道完成數(shù)據(jù)預取操作，緩解了數(shù)據(jù)斷流問題，進一步提高了片外存儲器帶寬利用率。
　　3.將RMAMI集成到目標多核系統(tǒng)中，替換原系統(tǒng)中的MAMI存儲器接口，映射具有不同訪存計算比的任務，討論了RMAMI設計對數(shù)據(jù)傳輸并行度及任務性能的影