多核DSP和FPGA之间的高速SRIO通信

在高速采样系统中,大量数据需要实时传输到处理器.尤其是系统中存在多个处理器协同工作,就需要高速的总线来交换数据.SRIO总线由于存在连线少、传输速度高等优点,使用较为广泛.本文介绍了多核DSP和FPGA之间使用SRIO进行数据交换的软硬件设计方法,在不同数据需求下,介绍了FPGA将数据直接传输到DSP的DDR3、片内RAM或者多核的共享RAM中.本文研制了硬件系统,给出了各种方式的软件操作方法和实际硬件平台验证,SRIO传输速率达到4 Gbps.     

一种多核处理器存储层次性能评估模型

一种用于评估多核处理器存储层次性能的模型,使用排队论建模,求解速度快,可以在设计早期给出不同配置参数对处理器整体性能的影响,从而调整存储层次结构,优化设计.     

多核高速并行数字信号处理板设计及应用

随着DSP芯片生产制造技术的日益发展,基于多核的高性能DSP在通信与信息系统、信号与信息处理、自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗、家用电器等许多领域获得越来越多的应用。文章将介绍基于4片ADSP-TS201的高速并行数字信号处理板的软硬件设计及在某雷达相参处理设备中的应用。     

一种多核处理器直连接口QoS的设计与验证

多核处理器直接互连构建多路并行系统,一直是提高高性能计算机并行性的主要方式.主要研究多核处理器直连接口的QoS设计,通过直连接口完成跨芯片的Cache一致性报文有效、可靠传输,实现共享主存的SMP系统.详细阐述了直连接口各个协议层的QoS设计的关键技术,基于UVM方法学构建了可重用验证平台,模拟验证了QoS设计的正确性...     

一种面向多核处理器粗粒度的应用级Cache划分方法

Cache划分技术是解决共享Cache访问冲突的重要方法,但是已有的Cache划分技术具有开销高、Cache划分时机难以确定的缺点。本文提出了面向应用的Cache划分框架(ACP)。ACP的优点是能够使用程序员提供的应用最外层循环的边界信息,更好地获取应用的失效率信息,因此Cache划分算法具有更高的精度,从而降低了划分的频率,进而提高系统性能。实验结果表明,和传统的固定周期的Cache划分方向相比,ACP具有更好的性能。     

多核处理平台上任务图模型的并行调度策略研究

凭借着高性能,低功耗的特性,多核处理器已经占据了目前的主要市场.提出一种多核处理平台上基于任务图模型的调度策略.建立了多核平台上任务图的空间与时间并行调度模型;针对任务图的空间并行与时间并行调度模型提出了并行节点合并、分配的优化算法与流水线并行的优化算法.最后,提出将优化的空间与时间并行调度技术相结合的并行调度策略.通过实验验证,本文提出的算法比其他多核并行调度算法降低了处理器核心间的通信与同步开销,提高了系统的计算效率与吞吐量.     

一种多核处理器芯片设计与实现关键技术研究

随着嵌入式技术的不断发展,HMPU逐渐广泛应用于高性能计算领域.异构多核处理器,即具有两个或以上处理器内核的处理器,因其计算效率高,且可针对不同应用调整结构,其应用相当广泛.在具体应用中,多核处理器的不同处理器核之间需要进行大量的、频繁的数据交换,因此,处理器核间的通信效率严重影响处理器的性能.目前通过调查研究,异构多...     

TBB多核编程及其混合编程模型的研究

多核处理器越来越普及,如何通过软件技术最大提升CPU每个核心的使用率,成为热点问题.引入多核并行编程模型Threading Building Blocks,并与raw threads、OpenMP进行各方面详细比较,分析了其优劣.并研究了TBB结合MPI在SMP集群系统上实现高效的混合并行计算应用的方法.最终发现TBB在多核编程方面有显著的优势.TTB和MPI的结合,又为多核处理器结点集群提供了并行层次化结构,大大优化集群的性能.     

一种面向多核系统的并行计算任务分配方法

随着多核处理器的普及,目前的大规模并行处理系统普遍采用多核处理器,这对于资源管理和调度提出了更高的要求.提出了基于共享Cache资源划分的方法,建立了面向多核处理器支持Cache资源分配的进程调度模型,设计并实现了并行任务到多核处理器的映射算法,更好地解决了大规模资源管理系统中面向多核处理器的任务分配问题,降低了使用共享Cache的多个进程运行时的相互干扰,提升了应用程序性能.     

一种挖掘多核处理器存储级并行的算法

多核处理器中,各个处理器核之间可以并发地进行外部存储访问,提供不同于单处理器的存储级并行(memory level parallelism)能力.不规则应用中的循环,传统的并行方法难以识别其并行性,不能充分利用多核处理器存储级并行能力和并行计算能力.对基于软件开发多核处理器存储级并行进行了讨论,提出一种前瞻并行多线程算法LLSM(loop level speculative mssultithreading).LLSM对不规则应用中的循环进行并行化,在多核处理器上的测试数据表明:该算法能够有效地挖掘多核处理器的存储级并行能力和计算能力,同时指出多核环境下存储级并行计算公式需要考虑线程同步开销.     

密码多核处理器互联结构研究与设计

为了提高多任务密码算法硬件实现的高效性,对密码算法的多核处理特征及多核互连结构设计基本定律——Amdahl定律进行了研究,提出了密码多核处理器的结构模型,并针对影响多核系统处理性能的参数进行了模拟及分析。基于分析结果,对通用多核处理器中常用的2D-Mesh互联结构进行了优化设计,并给出了优化方案的硬件实现。最后基于VCS仿真平台对设计方案进行了仿真验证。验证结果表明,相比于传统2D-Mesh结构,本方案具有较低的核间信息传递延迟,证明了改进方案的合理性。     

一种支持多级存储架构的嵌入式多核操作系统模型

多核处理器已经成为主流,并且被广泛应用于嵌入式设备中.在操作系统如何有效支持多核处理器方面的研究中,目前国内外大多基于常见的紧耦合共享存储架构的多核处理器,而对一些特殊存储架构的多核处理器研究并不多.本文针对内存受限的多级存储架构的多核处理器,提出一种单代码多数据的嵌入式多核操作系统模型.实验表明,该模型应用在具有多级存储架构的八核DSP上,比AMP模型减少约80%的代码空间开销;与SMP模型相比,与实时性紧密相关的时间开销减少约10倍.     

Linux系统中多核实时调度平台的设计

为使各种实时调度算法能够在Linux环境中得到运行和验证,设计一种Linux系统中的公共多核调度平台。该平台由调度模块和跟踪测试模块组成,调度模块实现系统调用、调度处理以及同步功能,跟踪测试模块实现日志和跟踪功能。测试结果表明,该平台可正确显示调度算法的运行结果。     

一种高速PCI数据采集处理系统的设计与实现

针对图像处理中数据采集与处理的现状,介绍了基于DSP和PCI控制器的高速数据的实时采集、存储和处理的方法,并分别对电路原理图的硬件设计和PCI接口的软件设计做了阐述.该系统主要采用了DSP芯片来实现各种数字信号处理的算法程序,PCI总线控制器来实现PCI总线接口,以及CPLD作为控制DSP与PCI之间能够正常进行数据传输的枢纽,从而实现了数据的高速、高精度处理,为图像采集与处理提供了新的方法.     

一种面向多核处理器I/O系统软错误容错方法

集成电路制造工艺的飞速发展,使得集成电路的特征尺寸不断减少和集成度不断提高,造成集成电路对工作环境的影响越来越敏感,发生软错误的几率不断增加,对可靠性造成重要影响。随着微处理器进入了多核时代,丰富的片上资源给软错误加固带来了很好的机遇。本文针对多核处理器中I/O系统软错误,提出了一种基于多核处理器的软件Scrub方法对软错误进行加固。测试结果表明,我们提出的软错误容错方法可以大大提高I/O系统的可靠性。     

多核虚拟化分区技术在航空电子系统中的应用

针对当前航空电子系统多核处理平台资源利用率低,用户数量可扩展性不足等问题,提出并实现了一种适用于机载应用的多核分区处理方案,将多核处理器与虚拟化分区技术相结合,解决了用户数量受限于处理器内核数目问题,达到资源利用率最大化目的。实验结果表明,该方法可在同一模块上部署64个以上功能应用,支持多用户协同开发;与传统非对称多处理架构相比,硬件体积减少80%以上,重量减轻75%以上,功耗下降65%以上。提高了系统集成度,实现功能应用的时间、空间和资源访问隔离,提升了系统安全性和可靠性。     

一种用于数字视频媒体处理的SoC平台设计

提出了一种HDTV解码器片上系统(SoC)平台的设计，可进行多种IP核的集成，如MIPs CPU、HDTV视频解码器、视频处理器、OSD及外围IP设备，这些IP核分别可通过一个独立的接口与平台相连接。通过对总线和存储器访问带宽的估计，可以进行有效的数据通路管理。无需改变平台的系统结构就可灵活地添加新的功能，因此该SoC架构适合广泛地应用于数字视频媒体处理。     

基于多核处理器的非对称嵌入式数据处理模块设计

针对车载、机载等嵌入式计算系统对小体积、低功耗、高计算能力等方面的要求,基于多核处理器设计了一款非对称嵌入式数据处理模块,该模块对外通过光纤互联网络和其余设备高速连通交互,具有良好的互连通性和互操作性。采用非对称嵌入式系统架构,模块内各处理器内核可根据不同的任务等级或安全等级,部署不同的的任务,为整体提供公共计算能力同时时兼顾容错特性,有助于上层管理系统动态规划分配任务,提升系统性能。模块可适配嵌入式实时操作系统,具备良好的计算能力和实时性。     

对称多处理的服务器

虽然高能奔腾面临着来自主流桌面领域具有MMX功能的处理器严峻的挑战,但在服务器市场——利用了高能奔腾内建的SMP(对称多处理)的作用却在不断扩大。     

一种适应多核处理器核间通信机制的设计

随着单芯片上集成处理器内核数量的增加,在支持多核处理器的应用程序方面,核间通信变得更加重要.通过分析多核运行任务特点,根据处理核上运行任务功能的不同,将处理核分成两类:控制核和计算核.根据对核的分类,提出了一种新的核间通信模型,该模型提供了三种不同的通信通道.运用这三条通道,把应用程序的I/O部分从计算核迁移到控制核来提高多核的利用率,实验结果表明该方式有效提高核间协作以及核间通信的效率,提升处理器的利用率.