当前位置:首页专利查询中国人民解放军国防科技大学专利正文

　　本发明专利技术公开了一种面向高性能计算的区域自治异构众核处理器，包括带有存储器以及互联结构的处理器本体，其特征在于，所述处理器本体包括多个从逻辑和物理上划分为由多个通用CPU核构成的通用域以及一个或多个包含不同类型的多核加速器的加速域，所述通用域用于提供包括操作系统支持、任务调度以及管理在内的通用处理，所述加速域用于执行高密度计算加速任务，所述通用域与各加速域之间仅通过共享片外存储以及片上异构互联进行粗粒度通信以使得通用域与各加速域之间具有高度自治性。本发明专利技术能够高效支持高性能计算，具有均衡的核间独立与协同关系，同时兼顾PG中国电子技术有限公司存储与互联灵活性与适应性。性。性。

　　[0001]本专利技术涉及微处理器体系结构设计领域，具体涉及一种面向高性能计算的区域自治异构众核处理PG中国电子技术有限公司器。

　　[0002]高性能计算(High Performance Computing,HPC)是推动科学技术发展的基础性领域之一，当前作为超级计算机系统“下一个明珠”的E级高性能计算时代已经来临。E级高性能计算超高的算力需求使得高性能处理器设计面临十分严峻的挑战。为应对该挑战，异构众核架构正以其良好的性能可扩展性被高性能处理器广泛采用。尽管当前异构众核处理器中包含的异构处理器核的种类和功能不尽相同，但是一般认为，异构众核间的组织架构、存储层次以及互联机制对其整体性能的发挥具有更加重要的影响。为满足高性能计算需求，高性能异构众核的设计在组织架构方面既需要通过处理器核间的执行同步、数据共享以及协同支持满足众核的高效任务划分与协同，又需要通过保持多核间一定程度的独立性，实现对众核间程序和数据局部性的深度挖掘；在存储层次以及互联的设计方面，更是需要在有效支撑异构众核组织架构设计的同时，满足不同类型处理器

　　1.一种面向高性能计算的区域自治异构众核处理器，包括带有存储器以及互联结构的处理器本体，其特征在于，所述处理器本体包括多个从逻辑和物理上划分为由多个通用CPU核构成的通用域以及一个或多个包含不同类型的多核加速器的加速域，所述通用域用于提供包括操作系统支持、任务调度以及管理在内的通用处理，所述加速域用于执行高密度计算加速任务，所述通用域与各加速域之间仅通过共享片外存储以及片上异构互联进行粗粒度通信以使得通用域与各加速域之间具有高度自治性。2.根据权利要求1所述的面向高性能计算的区域自治异构众核处理器，其特征在于，所述处理器本体的存储器包括片上多级分布式的片上存储空间以及多个片外存储空间，所述片上多级分布式存储以及多个片外存储空间构成由通用域视角和加速域视角组成的多视角存储空间，在通用域视角下通用域的CPU核可访问所有片上存储空间及片外存储空间；在加速域视角下所有片上及片外存储空间均匀划分给各个加速域，每个加速域仅能访问属于该加速域的存储空间，加速域之间的数据共享需要通过通用域采用显示搬移的方式以实现不同加速域存储空间的数据交互。3.根据权利要求2所述的面向高性能计算的区域自治异构众核处理器，其特征在于，所述处理器本体的互联结构包括层次化异构互联结构和基于交叉开关的加速域互联结构，所述层次化异构互联结构包含基于片上网络的通用域互联结构用于实现通用域内多个通用CPU核之间的互联；所述基于交叉开关的加速域互联结构用于实现加速域内多种加速器的高效数据交互，以及域间直连结构，用于实现不同域之间的互联。4.根据权利要求3所述的面向高性能计算的区域自治异构众核处理器，其特征在于，所述通用域中的每一个通用CPU核拥有私有的两级cache，通用CPU核间采用基于二维网格Mesh拓扑的片上网络互...

　　技术研发人员：卢凯郭阳刘胜王耀华王永文陈海燕刘仲鲁建壮雷元武扈啸陈小文杨乾明，