新型异构系统模型设计及其一致性协议支持

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中文摘要：本项目通过对众多基于目录的多cache一致性协议的研究，特别是Piranha原型系统、GS320、AMD64等一致性协议，设计出一种基于目录的无忙无阻塞的多cache一致性协议（NB2CC）。NB2CC将串行处理分解成两个步骤，发现冲突和解决冲突两个过程：发现冲突由目录来完成，而冲突的解决则分散到众多的Owner中去。这有两个明显的好处，第一，将序的要求降低到完全必要的时候，这样能大大提高冲突情形下的并发度和流水性能；第二，使得一致性开销极大地降低，使得本协议具有良好地应用前景。该协议高效实用，支持异构，并可以取消目录热点，对于解决异构系统的数据一致性这一技术难题具有一定的创新性和实用价值。基于此协议研制实现了一套多路异构CC-NUMA验证系统，系统由异构的CPU模型、存储器模型、网络模型及维护模型组成，能实现系统规模的异构共享可扩展，较好的解决了数据一致性的问题。该验证系统实现了多达CC-NUMA 32 CPU的验证规模，并将此软件模拟平台实现成FPGA硬件平台，对NB2CC协议的正确性和性能进行了更好的测试。本课题结合现代处理器特点，及国产CPU的现状，优化组合已有目录协议的多种高效技术，最终形成了一个易实现、易扩展、高效的多cache一致性协议，使得国产处理器用尽量少的面积、功耗、验证时间等代价来保证其高效数据一致性。

报告作者：

胡向东、袁爱东、徐江川、吴新军、张亮

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作者单位：

无锡江南计算技术研究所

关键词：

cache一致性 NB2CC CC-NUMA 异构系统

全文页数：

报告类型：

最终报告

编制时间：

2013-08-28

立项年：

2007