基于Amdahl定律扩展的多核处理器性能模型研究

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基于Amdahl定律扩展的多核处理器性能模型研究

摘要:通过引入应用程序并行特征、通信开销、资源限制等因素,建立了基于Amdal定律扩展的多核处理器性能模型.通过模型参数仿真,搜索面向特定应用的多核处理器设计空间,得出如下规律:增大计算核心规模可实现超线性加速比;结构应优先选择异构结构;设计多进程、大容量的共享通信区可降低核间通信开销;计算核心数目和规模由应用程序并行度和各并行部分比例及设计规模决定.
关键词:多核处理器;性能模型;Amdahl定律;并行计算;加速比

1 c. j! ~* E( ^$ [6 M: V% a1引言
; I6 j( Y& a& X; P/ h* m高性能计算的需求促使处理器技术向更快、更强的方向发展,而受限于频率、功耗、线延时、设计复杂度等因素的影响,依赖于传统的单核架构提升处理性能已变得越来越困难".相对于传统单核处理器结构,多核处理器可以提供更强的处理能力,因而成为众多高性能计算平台的首选解决方案[2.3].
; M# t, ]: S" V1 F目前主流上采用加速比作为评价多核架构性能和计算能力的参数[,通常定义为测试程序在单核处理器上执行所需的时间与该程序在Ⅳ个核上并行执行所需的时间比值. Amdahl定律是描述系统加速比的经典
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