基于网络负载特征感知的数据流指令调度机制研究

摘要：

研究了数据流架构的指令调度策略,基于当前普遍采用的数据流指令调度机制,提出了支持模式切换的动态指令调度机制.由于数据流架构执行模式具有并行化特点,同一时刻存在大量并行传递的数据和并行的计算,网络传输负载呈现出非均匀的分布模式.局部网络传输压力过大导致数据流节点中的处理单元内部出现流水线停顿,片上网络(NoC)的局部传输效率降低,从而影响数据流架构的网络传输延迟、计算部件的利用率和整体的执行效率,因此针对原有的指令调度策略提出改进方案.针对网络负载的动态变化实时调整指令调度策略,从而达到缓解网络局部拥塞,提高网络传输效率的目的.本研究使用数据流模拟器对提出的机制进行验证,实验结果表明,采用本文提出的指令调度机制,数据流网络的传输延迟平均降低了12.8％,计算部件的利用率平均提高了14.4％,数据流架构的整体性能平均提高了14.7％.

关键词：数据流架构、动态指令调度、片上网络(NoC)、网络负载、单元利用率

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资助基金：国家重点研发计划2017YFC0803401;国家自然科学基金61332009,61732018;计算机体系结构国家重点实验室创新课题CARCH3303,CARCH3407,CARCH3502,CARCH3505

在线出版日期：2019-03-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：885-898