【摘 要】
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众多核集成是高性能处理器的发展趋势。随着片上核数的不断增长,任务调度和映射问题对处理器的实际性能和能效影响越来越显著,成为多核体系结构优化研究的重点。论文以课题组研发的一款面向密集信息处理类应用的异构多核处理器为载体,在研究并优化其动态调度和任务分配机制上,设计并实现了一款动态任务调度器。论文的主要工作是对项目组已有的异构多核动态任务调度器进行优化设计。在分析讨论已有相关研究工作的基础上,完成了以
【基金项目】
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国家重点研发计划“加速深度学习的新型计算架构研究”子课题“深度神经网络算法映射和调度技术”; 安徽省高校协同创新项目“面向智能信息处理的热稳定集成电路关键技术研究”;
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众多核集成是高性能处理器的发展趋势。随着片上核数的不断增长,任务调度和映射问题对处理器的实际性能和能效影响越来越显著,成为多核体系结构优化研究的重点。论文以课题组研发的一款面向密集信息处理类应用的异构多核处理器为载体,在研究并优化其动态调度和任务分配机制上,设计并实现了一款动态任务调度器。论文的主要工作是对项目组已有的异构多核动态任务调度器进行优化设计。在分析讨论已有相关研究工作的基础上,完成了以下工作和改进创新;结合该异构多核系统的计算和通信特征,设计了能耗调度模型和热点统计模型;以系统任务执行的特征为依据,提出了一种预调度和预映射相结合的调度方法,实现了任务动态优先级调整;在任务依赖关系分析的基础上,通过引入通信拥塞感知改善了任务分配策略;针对设计需求给出并完善了动态映射算法、重映射算法和区域扩展算法。论文采用Verilog语言在FPGA芯片上完成调度器的硬件设计实现,并通过设计虚拟任务发生器搭建了用于功能验证和性能分析的仿真环境。实验结果表明论文设计的任务调度器在能耗优化方面获得显著提升,通信能耗最大优化40.01%;在多核系统发生数据拥塞时,任务整体运行时间最大缩减14.86%。
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