面向GPDSP科學(xué)計(jì)算的高性能DMA傳輸方式的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、高性能計(jì)算是當(dāng)今計(jì)算科學(xué)研究所面臨的重大課題，而高性能計(jì)算主要涉及到算法研究和處理器設(shè)計(jì)。GPDSP處理器是我校自主正向設(shè)計(jì)的一款高性能多核微處理器，兼有通用處理器和數(shù)字信號(hào)處理器的優(yōu)勢(shì)。
　　通過對(duì)HPL高性能評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的分析，發(fā)現(xiàn)影響HPL執(zhí)行效率的主要因素是矩陣更新操作，而矩陣更新操作是通過調(diào)用矩陣乘加運(yùn)算（GEMM）實(shí)現(xiàn)的。GEMM的實(shí)現(xiàn)有許多種方式，大量的研究表明基于GEPP-GEBP思想的實(shí)現(xiàn)方案是GPDSP處理器中執(zhí)行

2、效率最高的。
　　本文結(jié)合 GPDSP處理器的結(jié)構(gòu)特征和對(duì) GEMM實(shí)現(xiàn)方案的分析，設(shè)計(jì)了DMA的特殊傳輸方式。DMA的特殊傳輸方式包括DMA矩陣轉(zhuǎn)置傳輸、DMA分段傳輸和DMA核間同步傳輸，以及在DMA分段傳輸基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的DMA阻塞分段傳輸。
　　DMA矩陣轉(zhuǎn)置傳輸是指把源存儲(chǔ)空間的二維數(shù)據(jù)塊搬移到目的存儲(chǔ)空間，并且在搬移過程中完成矩陣的轉(zhuǎn)置。DMA矩陣轉(zhuǎn)置傳輸?shù)膽?yīng)用可以極大地提高矩陣乘的運(yùn)算效率。通過模擬驗(yàn)證工具的測(cè)試，

3、本文設(shè)計(jì)的DMA矩陣轉(zhuǎn)置傳輸?shù)膫鬏斝适莻鹘y(tǒng)矩陣轉(zhuǎn)置傳輸?shù)?.56倍以上。
　　GEMM實(shí)現(xiàn)的大致思想是把核外的數(shù)據(jù)分成多個(gè)小塊，發(fā)送到多個(gè)DSP內(nèi)核存儲(chǔ)中進(jìn)行運(yùn)算，然后再把所有的運(yùn)算結(jié)果搬移到核外存儲(chǔ)進(jìn)行同步。因此，本文設(shè)計(jì)了DMA分段傳輸、DMA核間同步傳輸以及DMA阻塞分段傳輸。DMA分段傳輸可以快速地把核外存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)搬移到多個(gè)核的核內(nèi)存儲(chǔ)，而DMA核間同步傳輸則可以實(shí)現(xiàn)把多個(gè)核的核內(nèi)存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)快速地搬移到核外，另外，D