| 面向多核处理器的可配置缓存一致性协议设计与实现 |
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| 引用本文： | 陈志强, 周宏伟, 冯权友, 邓让钰. 面向多核处理器的可配置缓存一致性协议设计与实现[J]. 计算机研究与发展, 2021, 58(6): 1166-1175. DOI: 10.7544/issn1000-1239.2021.20210174 |
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| 作者姓名： | 陈志强 周宏伟 冯权友 邓让钰 |
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| 作者单位： | (国防科技大学计算机学院 长沙 410073) (czq19982016@163.com) |
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| 基金项目： | 国防科技重点实验室项目 |
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| 摘 要： | 多核处理器需要维护缓存的一致性问题.基于目录的一致性协议具有较好的扩展性、较低的延迟,应用较多.分布式目录访问带宽高、目录查询速度快、物理实现灵活.分布式目录一致性协议设计复杂度高,验证困难,为了降低自主CPU研发和产业化的风险,提出了一种面向多核处理器的可配置分布式目录控制单元(configurable distribute directory unit, CDDU),通过微操作机制,实现动态配置缓存一致性协议.该设计增加了多核系统缓存一致性协议的灵活性与容错性,可以实现协议状态转换和协议流程的配置,能够解决由于一致性协议设计缺陷导致的功能故障,可以防止一致性协议设计不足引起的死锁.测试结果表明：设计方案展现了良好的可配置性、可扩展性,避免了死锁产生,代价是少量的性能损耗以及面积开销.主要思想在自主飞腾64核处理器中进行了实现,为确保处理器的协议正确性发挥了重要作用,同时在该芯片的多路扩展实现过程中提高了协议的鲁棒性,消除了潜在的死锁.
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| 关 键 词： | 多核处理器 一致性协议 可配置 容错 死锁 |
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