一种异构计算系统技术方案

技术编号:13876858 阅读:73 留言:0更新日期:2016-10-22 13:23
本发明专利技术公开了一种异构计算系统,其包括多层存储空间复杂结构体,其存储器结构包括六种存储器:全局存储器、寄存器、本地存储器、共享存储器、常量存储器、纹理存储器,其中前三者支持读/写操作,而后两者只具备读操作;这些存储器的结构各异、运算速度不同、大小及存储规模不一样。本发明专利技术相较于现有技术提高了CPU+GPU异构计算方法的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机计算领域,具体涉及一种异构计算系统
技术介绍
异构计算(Heterogeneous computing)主要是指使用不同类型指令集和体系架构的计算单元组成系统的计算方式。常见的计算单元类别包括CPU、GPU等协处理器、DSP、ASIC、FPGA等。异构计算近年来得到更多关注,主要是因为通过提升CPU时钟频率和内核数量而提高计算能力的传统方式遇到了散热和能耗瓶颈。而与此同时,GPU等专用计算单元虽然工作频率较低,具有更多的内核数和并行计算能力,总体性能-芯片面积比和性能-功耗比都很高,却远远没有得到充分利用。广义上,不同计算平台的各个层次上都存在异构现象,除硬件层的指令集、互联方式、内存层次之外,软件层中应用二进制接口、API、语言特性底层实现等的不同,对于上层应用和服务而言,都是异构的。从实现的角度来说,异构计算就是制定出一系列的软件与硬件的标准,让不同类型的计算设备能够共享计算的过程和结果。同时不断优化和加速计算的过程,使其具备更高的计算效能。近年来,基于CPU+GPU的混合异构计算系统开始逐渐成为国内外高性能计算领域的热点研究方向。在实际应用中,许多基于C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异构计算系统,其包括多层存储空间复杂结构体,其存储器结构包括六种存储器:全局存储器、寄存器、本地存储器、共享存储器、常量存储器、纹理存储器,其中前三者支持读/写操作,而后两者只具备读操作;这些存储器的结构各异、运算速度不同、大小及存储规模不一样,其中共享存储器、寄存器以其独特的结构组成方式在这些存储器中在数据流访问操作速度方面是相对较快的;对于每个并行的运算线程来说,寄存器、局部存储器都是私有的,也就是说每个线程单独存在使用各自的寄存器及局部寄存器;其中作为GPU上的高速缓存区,寄存器能够在极低延迟的情况下别每个线程的ALU所读取;数量客观的寄存器文件构成了寄存器的基础单元,并且被分配给每...

【技术特征摘要】
1.一种异构计算系统,其包括多层存储空间复杂结构体,其存储器结构包括六种存储器:全局存储器、寄存器、本地存储器、共享存储器、常量存储器、纹理存储器,其中前三者支持读/写操作,而后两者只具备读操作;这些存储器的结构各异、运算速度不同、大小及存储规模不一样,其中共享存储器、寄存器以其独特的结构组成方式在这些存储器中在数据流访问操作速度方面是相对较快的;对于每个并行的运算线程来说,寄存器、局部存储器都是私有的,也就是说每个线程单独存在使用各自的寄存器及局部寄存器;其中作为GPU上的高速缓存区,寄存器能够在极低延迟的情况下别每个线程的ALU所读取;数量客观的寄存器文件构成了寄存器的基础单元,并且被分配给每个正在执行的并行线程,因此,在并行执行的过程中每个线程所拥有的寄存器大小及其有限,在编程过程中应尽量为每个线程分配足够且较少的的私有变量;局部存储器是寄存器在线程执行过程中的补充,当寄存器使用过多...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨浩章玲玲肖勇才李轶鹏林楠
申请(专利权)人:国家电网公司国网江西省电力科学研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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