The invention provides a CPU+GPU+FPGA based heterogeneous computing system, including CPU host unit, one or more GPU heterogeneous acceleration unit and one or more FPGA heterogeneous acceleration unit, CPU unit and GPU unit, respectively heterogeneous acceleration of FPGA heterogeneous acceleration unit communication connection, wherein: CPU host unit for resource management. And will handle the tasks assigned to the heterogeneous GPU acceleration unit and / or FPGA heterogeneous acceleration unit; GPU heterogeneous parallel processing to the acceleration unit from the CPU host unit task; FPGA heterogeneous acceleration unit from the CPU host unit task serial or parallel processing. The invention provides a heterogeneous computing performance of power system can give full play to the advantages of CPU control, GPU FPGA has the advantage of parallel processing, flexible configuration advantages over and can adapt to different application scenarios, meet the different task requirements. The invention also provides a heterogeneous computing method based on the CPU+GPU+FPGA architecture.
【技术实现步骤摘要】
一种基于CPU+GPU+FPGA架构的异构计算系统和方法
本专利技术涉及异构计算
,具体涉及一种基于CPU+GPU+FPGA架构的异构计算系统和方法。
技术介绍
现代社会信息量的暴增对计算机的计算性能提出了更高的要求,通过纵向提高CPU的处理性能已经遇到了制作工艺、功耗等技术瓶颈。CPU的内核架构决定了其比较擅长于处理不规则数据结构和不可预测的存取模式,以及递归算法、分支密集型代码和单线程程序。GPU和FPGA的内部架构决定了其具有较强的并行处理能力,使其更擅长于处理计算密集型任务。现有技术中,GPU虽然能够有效提高计算性能,但存在着功耗高的问题,FPGA能够有效降低功耗,具有较高的性能功耗比,但FPGA的峰值性能要逊色于GPU。目前高性能计算领域中存在着计算任务之庞大,处理任务类型之繁多等问题,例如,有些应用场景更看重计算性能,而不太关注能耗问题,而有些应用场景既看重计算性能又要求功耗尽可能低,有些应用程序比较适合通过FPGA进行加速,而有些应用程序比较适合通过GPU进行加速。因此需要提出一种新型的计算系统,以适应上述不同的应用场景、满足不同类型的任务需求。
技术实现思路
针对上述现有技术中的问题,需要针对不同应用场景和不同任务需求进行有针对性的计算,本专利技术的目的在于提供一种基于CPU+GPU+FPGA架构的异构计算系统和方法。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:根据本专利技术,提供了一种基于CPU+GPU+FPGA架构的异构计算系统,包括CPU主机单元、一个或多个GPU异构加速单元和一个或多个FPGA异构加速单元,CPU主机单元分别与 ...
【技术保护点】
一种基于CPU+GPU+FPGA架构的异构计算系统,其特征在于,包括CPU主机单元(1)、一个或多个GPU异构加速单元(2)和一个或多个FPGA异构加速单元(3),所述CPU主机单元(1)分别与所述GPU异构加速单元(2)、所述FPGA异构加速单元(3)通信连接,其中:所述CPU主机单元(1)用于资源管理,以及将处理任务分配给所述GPU异构加速单元(2)和/或所述FPGA异构加速单元(3);所述GPU异构加速单元(2)对来自所述CPU主机单元(1)的任务进行并行处理;所述FPGA异构加速单元(3)对来自所述CPU主机单元(1)的任务进行串行或并行处理。
【技术特征摘要】
1.一种基于CPU+GPU+FPGA架构的异构计算系统,其特征在于,包括CPU主机单元(1)、一个或多个GPU异构加速单元(2)和一个或多个FPGA异构加速单元(3),所述CPU主机单元(1)分别与所述GPU异构加速单元(2)、所述FPGA异构加速单元(3)通信连接,其中:所述CPU主机单元(1)用于资源管理,以及将处理任务分配给所述GPU异构加速单元(2)和/或所述FPGA异构加速单元(3);所述GPU异构加速单元(2)对来自所述CPU主机单元(1)的任务进行并行处理;所述FPGA异构加速单元(3)对来自所述CPU主机单元(1)的任务进行串行或并行处理。2.根据权利要求1所述的异构计算系统,其特征在于:所述GPU异构加速单元(2)由OpenCL语言编程;所述FPGA异构加速单元(3)由OpenCL语言编程。3.根据权利要求2所述的异构计算系统,其特征在于:通过OpenCLICDLoader将所述GPU异构加速单元(2)和所述FPGA异构加速单元(3)统一到一起,所述OpenCLICDLoader提供所有OpenCLAPI接口。4.根据权利要求2所述的异构计算系统,其特征在于:所述GPU异构加速单元(2)包括OpenCL平台、运行支持库、编译器和OpenCL驱动;所述FPGA异构加速单元(3)包括OpenCL平台、运行支持库、编译器和OpenCL驱动。5.根据权利要求1所述的异构计算系统,其特征在于:所述CPU主机单元(1)通过PCIe与所述GPU异构加速单元(2)进行通信;所述CPU主机单元(1)通过PCIe与所述FPGA异构加速单元(3)进行通信。6.根据权利要求1所述的异构计算系统,其特征在于:所述FPGA异构加速单元(3)包括...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵瑞东,彭福来,于治楼,陈乃阔,牛玉峰,
申请(专利权)人:山东超越数控电子有限公司,
类型:发明
国别省市:山东,37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。