前言
[0第0]一部分 序言
[0第0]1章 绪论2
1.1 众核处理器时代2
1.2 以通信为核心的跨层次[0优0]化3
1.3 片上网络简介5
1.3.1拓扑结构6
1.3.2 路由算[0法0]7
1.3.3 流控[1机1]制8
1.3.4 路由器微结构10
1.3.5 性能[0评0]价指标13
1.4 片上网络研究现状14
1.4.1 拓扑结构的研究14
1.4.2 单播通信路由的研究15
1.4.3 聚合通信路由的研究16
1.4.4 流控[1机1]制的研究17
1.4.5 路由器微结构的研究18
1.5 真实处理器的片上网络19
1.5.1 MIT RAW处理器19
1.5.2 Tilera TILE64处理器21
1.5.3 Sony/Toshiba/IBM Cell处理器23
1.5.4 U. T. Austion TRIPS处理器24
1.5.5 Intel Teraflops处理器26
1.5.6 Intel SCC处理器27
1.5.7 Intel Larrabee处理器29
1.5.8 Intel Knights Corner处理器30
1.5.9 真实处理器片上网络特性总结32
1.6 全书内容概述34
1.7 参考文献36
[0第0]二部分 逻辑层实现
[0第0]2章 单周期翼通道路由器结构48
2.1 引言48
2.2 翼通道路由器体系结构50
2.2.1 翼通道单周期路由器总体结构50
2.2.2 翼通道工作原理55
2.3 路由器微体系结构设计58
2.3.1 通道分配部[亻牛]58
2.3.2 快速仲裁部[亻牛]60
2.3.3 SIG管理单元和SIG控制单元61
2.4 实验[0评0]估62
2.4.1 模拟环境62
2.4.2 流水线延迟分析63
2.4.3 延迟与吞吐率64
2.4.4 [mian]积与功耗67
2.5 本章小结68
2.6 参考文献69
[0第0]3章 动态虚通道路由器71
3.1 引言71
3.2 拥塞感[0知0]的动态虚通道结构72
3.2.1 动态虚通道72
3.2.2 拥塞缓解策略74
3.3 拥塞感[0知0]的多端口共享缓冲结构75
3.3.1 多端口共享缓冲的动态虚通道75
3.3.2 拥塞缓解策略78
3.4 DVC路由器微结构78
3.4.1 虚通道控制部[亻牛]79
3.4.2 拥塞缓解电路81
3.4.3 虚通道仲裁部[亻牛]与开关仲裁部[亻牛]82
3.5 HiBB路由器微结构84
3.5.1 虚通道控制部[亻牛]85
3.5.2 虚通道仲裁部[亻牛]与输出端口仲裁部[亻牛]86
3.5.3 虚通道调整结构88
3.6 实验[0评0]估89
3.6.1 DVC路由器[0评0]估89
3.6.2 HiBB路由器[0评0]估92
3.7 本章小结95
3.8 参考文献96
[0第0]4章 虚拟总线拓扑结构98
4.1 引言98
4.2 相关研究99
4.3 研究动[1机1]100
4.3.1 基本片上通信网络100
4.3.2 片上网络问题分析101
4.3.3 基于事务的总线通信[0优0]势103
4.4 虚拟总线片上网络103
4.4.1 拓扑结构103
4.4.2 虚拟总线[1机1]制105
4.4.3 饿死与死锁避免111
4.4.4 VBON路由器结构111
4.5 实验[0评0]估112
4.5.1 模拟框架113
4.5.2 合成流量[0评0]估115
4.5.3 真实应用[0评0]估118
4.5.4 功耗分析119
4.5.5 开销分析119
4.6 本章小结120
4.7 参考文献120
[0第0]三部分 网络层路由和流控设计
[0第0]5章 区域隔离路由算[0法0]124
5.1 引言124
5.2 相关研究126
5.3 研究动[1机1]127
5.3.1 局部自适应算[0法0]的局限性128
5.3.2 应用程序内部的干扰129
5.3.3 应用程序之间的干扰130
5.4 区域隔离路由算[0法0]131
5.4.1 拥塞信息传播网络132
5.4.2 DBAR路由器微结构134
5.4.3 路由函数设计136
5.5 实验[0评0]估139
5.5.1 路由函数[0评0]估140
5.5.2 单区域性能142
5.5.3 多区域性能145
5.5.4 集中型网格网络性能148
5.6 硬[亻牛]开销讨论151
5.6.1 连线资源151
5.6.2 路由器开销151
5.6.3 功耗和能量延迟积151
5.7 进一步讨论152
5.7.1 拥塞信息传播网络带宽152
5.7.2 DBAR的可扩展性153
5.7.3 拥塞信息传播延迟153
5.8 本章小结153
5.9 参考文献153
[0第0]6章 完全自适应路由算[0法0]的流控[1机1]制158
6.1 引言158
6.2 相关研究161
6.2.1 死锁避免理论161
6.2.2 完全自适应路由算[0法0]设计162
6.3 研究动[1机1]162
6.3.1 虚通道分配策略162
6.3.2 路由灵活性163
6.4 流控和路由设计165
6.4.1 全报文发送165
6.4.2 逃逸虚通道的积[0极0]分配策略168
6.4.3 完全自适应路由算[0法0]171
6.4.4 路由器微结构171
6.5 合成流量模式[0评0]测173
6.5.1 合成流量模式结果174
6.5.2 路由算[0法0]的缓存利用率176
6.5.3 敏感性分析178
6.6 真实应用程序[0评0]测181
6.6.1 实验方[0法0]和实验配置182
6.6.2 PARSEC测试集结果182
6.7 流控[1机1]制的详细分析183
6.7.1 缓存利用率的详细分析183
6.7.2 流控[1机1]制的公平性分析187
6.8 进一步讨论189
6.8.1 报文长度和虚通道深度189
6.8.2 DAMQ和混合流控[1机1]制190
6.9 本章小结190
6.10 参考文献190
[0第0]7章 切片气泡流控[1机1]制195
7.1引言195
7.2传统设计的局限197
7.2.1dateline197
7.2.2本地气泡策略198
7.2.3关键气泡策略198
7.2.4处理变长报文的低效性199
7.3切片气泡流控[1机1]制及策略200
7.3.1理论描述200
7.3.2本地切片气泡策略202
7.3.3关键切片气泡策略202
7.3.4饿死现象203
7.4路由器流水线和微结构205
7.4.1FBFC路由器205
7.4.2VCT路由器206
7.5实验方[0法0]207
7.6一维Torus网络性能[0评0]测208
7.6.1性能208
7.6.2缓存利用率210
7.6.3短报文和长报文的传输延迟211
7.7二维Torus网络性能[0评0]测212
7.7.14×4 Torus网络性能212
7.7.2单切片报文比例敏感性分析214
7.7.3缓存数量敏感性分析215
7.7.48×8 Torus网络可扩展性分析216
7.7.5饿死现象分析217
7.7.6PARSEC测试集实验结果219
7.7.7[0大0]规模系统和消息传递编程模式220
7.8开销：功耗和[mian]积221
7.8.1测试方[0法0][0学0]222
7.8.2功耗222
7.8.3[mian]积225
7.8.4与网格网络的比较226
7.9进一步讨论和相关工作229
7.9.1进一步讨论229
7.9.2相关工作229
7.10本章小结230
7.11参考文献231
[0第0]8章 高效能与公平性流控235
8.1基于[0当0]值缓存高效能路由器设计235
8.1.1引言235
8.1.2高效能路由器236
8.1.3实验设计240
8.1.4实验[0评0]估241
8.1.5小结243
8.2基于报文剩余跳数的自适应流控244
8.2.1引言244
8.2.2报文之间的相互作用245
8.2.3公平性流控246
8.2.4实验[0评0]估249
8.2.5小结252
8.3参考文献253
[0第0]四部分 软[亻牛]层编程模式支持
[0第0]9章 一致性协议聚合通信支持256
9.1引言256
9.2归约消息组合框架259
9.2.1消息组合表格式260
9.2.2消息组合实例260
9.2.3消息组合表项的不足262
9.3均衡自适应多播路由算[0法0]262
9.4路由器流水线和微结构264
9.5实验[0评0]估266
9.5.1性能267
9.5.2BAM和RPM多播虚拟网络性能271
9.5.3消息组合表[0大0]小272
9.5.4敏感性分析274
9.6功耗和能量延迟积分析276
9.7相关研究277
9.7.1消息组合277
9.7.2片上网络多播路由算[0法0]278
9.8本章小结278
9.9参考文献279
[0第0]10章 MPI原语的定制通信架构283
10.1引言283
10.2研究背景284
10.3研究动[1机1]286
10.3.1在[0No0]C上实现MPI286
10.3.2MPI函数[0优0]化286
10.4定制通信架构287
10.4.1体系结构概述287
10.4.2定制的片上网络设计：VBON288
10.4.3MPI原语实现：MU288
10.5实验[0评0]估295
10.5.1方[0法0]295
10.5.2实验结果297
10.6本章小结303
10.7参考文献304
[0第0]11章 MPI通信协议[0优0]化308
11.1引言308
11.2研究背景309
11.2.1MPI的通信协议309
11.2.2现存问题310
11.2.3相关工作313
11.3研究动[1机1]314
11.4自适应通信协议315
11.4.1目标与方[0法0]315
11.4.2基本MPI加速的片上网络设计316
11.4.3ADCM结构的支持318
11.4.4与理想协议的比较323
11.5实验[0评0]估324
11.5.1方[0法0]324
11.5.2合成流量结果326
11.5.3真实应用程序328
11.5.4敏感性分析330
11.5.5硬[亻牛]开销331
11.6本章小结331
11.7参考文献332
[0第0]五部分 后记
[0第0]12章 结语与展望336
12.1结语336
12.2展望338
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