多核處理器映射關鍵技術研究——流水線型調(diào)度與映射集成算法研究.pdf

1、隨著半導體技術的發(fā)展，越來越多的晶體管可以被集成到同一塊芯片中，但是由于頻率提升所導致的功耗問題以及電路可靠性等問題成為了制約頻率提高關鍵問題，特征尺寸的減小并未導致原摩爾定律所預測的電路頻率的提升。對于傳統(tǒng)單核處理器，顯然已經(jīng)不能通過頻率的提高來達到計算性能的提升，同時考慮到設計復雜性等問題，這種處理器架構達到了瓶頸。因此，在不能提高頻率的前提下，多核處理器架構被應用以進一步提高單芯片處理器的性能。而對于片上系統(tǒng)設計中傳統(tǒng)總線所存在的

2、性能、功耗及擴展性等問題，片上網(wǎng)絡的概念被提出，并且目前廣泛運用于多核處理器核間的互聯(lián)中。在這樣的背景下，本文進行了基于NoC互聯(lián)的多核處理器設計中的任務調(diào)度和處理器核映射問題。同時，考慮到流應用的廣泛使用以及特殊性質(zhì)，本文采用了流水線型的調(diào)度形式。
　　在具體內(nèi)容展示過程中，本文首先進行了任務調(diào)度與處理器核映射的前期工作，程序特征提取的相關內(nèi)容的介紹。在這一部分中，本文采用了SUIF2工具針對C語言進行了對于程序并行處理過程必不

3、可少的兩組程序信息的提取，即對for循環(huán)和程序語句信息的提取。并分別通過測試實例說明了本部分信息提取程序的功能。
　　隨后，本文針對任務調(diào)度和處理器核映射的問題進行了關于軟件應用、硬件參數(shù)、問題解和求解目標的數(shù)學建模。同時，經(jīng)過分析討論，提出了問題解的約束條件，并且根據(jù)問題解的特點，對于三個解向量分別的討論和轉換，對于解空間大小進行了一定的削減。轉換后的解空間為的幾何意義為一個凸多面體，因此，本文將該模型稱為多面體模型。
　

4、　對問題的數(shù)學建模完成后，本文首先對于該問題的求解算法進行了分析比較，并且確定了采用模擬退火算法作為多面體解空間的搜索算法。隨后，經(jīng)過對于算法和模型特點的分析，對于算法進行了優(yōu)化，并且確定了算法中的參數(shù)設置。
　　最后，本文采用了一系列的隨機任務圖和一個實際的應用對于算法的特性和效果進行分析，并采用了一個最近提出的算法進行了對比。實驗證明，針對隨機任務圖，本文所提出的算法相對于該算法可以得到2.76～4.63倍的吞吐率提高，并且隨