超级计算机的发展给了人们许多启示,依据“PC参考系准则”提出了多核研究的“超级计算机参考系准则”,即参考超级计算机的组织架构和发展历史进行多核系统研究。超级计算机理念中,程序的并行化是核心问题,而并行程序的核心是算法的并行。高密度计算问题的本质是矩阵运算,本文在研究软件和硬件多核之间关系的基础上,初步探索了大矩阵运算在多核系统优化实现技术,具体以大维度的复杂矩阵计算(分块、求逆、转置、三角化等)为对象,研究矩阵运算的并行算法,以及在同构多核结构下高密度计算的并行算法分解、再组合和任务分配过程。通过均衡多核系统的核间负载,寻找最小路由路径,优化资源分配,实现在高密度计算任务驱动下,充分挖掘多核系统并行能力,提高多核系统计算速度的目标。论文的主要内容如下:1.参考设计了基于二维网格结构的NoC同构多核系统。2.根据并行算法的理论,比较多种已有的矩阵求逆算法,选出一种并行度较高的基于块LU分解的矩阵求逆方法,挖掘其并行能力。3.遵循均衡多核系统的核间负载,减少同步开销、优化资源分配等原则,将矩阵求逆并行算法映射到二维网格NoC多核架构中,充分发挥多核系统的并行能力,提高矩阵求逆的计算速度。4.使用FPGA原型验证最终得到矩阵求逆并行算法在同构多核中的映射所得的加速效果。结果表明这种任务分配的方法是可行的,加速效果明显。