[發明專利]面向可重構陣列的多參數融合性能建模方法

有效

• 申請號: 201310156766.4
• 申請日: 2013-04-28
• 公開（公告）號: CN103218347A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 尹首一;劉大江;劉雷波;魏少軍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F15/80
• 分類號: G06F15/80
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明涉及計算機處理器技術領域，具體涉及一種面向可重構陣列的多參數融合性能建模方法。

背景技術

可重構計算陣列Processing?Element?Array（PEA）是可重構處理器的重要組成部分，很多計算密集型運算都被映射到PEA上進行加速。為了更好的挖掘可重構計算陣列的計算潛能，我們需要要去優化算法在陣列上面的映射。雖然通過算法仿真可以得到時鐘精確的陣列執行結果，但是由于算法映射的方法千差萬別以及龐大復雜的算法任務，使得仿真過程需要大量的時間以至于我們的開發周期不能容忍。另外，可重構處理器擁有自己獨特的硬件結構和運行機制，傳統的性能評估模型不能直接應用。例如：陣列計算時間，陣列重構時間，陣列通信時間等參數都是影響陣列執行性能的重要參數。因此，為可重構計算陣列建立一個多參數融合的性能解析模型，并以此為度量去指導我們的算法映射將具有重要的意義。

百分之九十的執行時間花費百分之十的程序代碼上，循環是典型的計算密集型運算。因此，前人有很多映射工作都集中在循環映射上。可重構計算陣列上的循環的映射主要分為以下幾個主要的子問題：a)算子調度，即把一個算子放在哪一個時間控制步上面去執行。b)布局，即把一個算子放在陣列中的哪一個處理單元Processing?Element（PE）上面去執行。c)布線，即怎么樣去連接不同PE之間的數據通道。

很多前人的工作都把循環啟動間隔Initial?Interval（II）作為算法映射的度量，通過獨立地或者聯合地解決這三個子問題來尋求最小的II，從而獲得最優的映射方式。這種尋求最小II的模調度方法是起源于多核處理器上面的軟件流水方法。它通過重疊不同循環實例之間的算子，形成循環內核，從而獲得并行性，縮短程序執行時間。然而可重構處理器不同于傳統的通用多核處理器，影響其程序執行性能的參數不只是算子執行的并行性，還有包括陣列的不同運行實例之間的通信代價，以及改變陣列功能的重構代價。因此傳統的以II為尺度的循環映射方法在可重構計算陣列上面不再精確和完備。

現有技術中缺乏一種專門面向可重構計算陣列的精確的，統一的性能評估模型。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一或至少提供一種有用的商業選擇。為此，本發明的目的在于提出一種完備精確的面向可重構陣列的多參數融合性能建模方法。

根據本發明實施例的面向可重構陣列的多參數融合性能建模方法，將一個任務分解成一系列連續的陣列操作p=[1,P]，則任務總體執行時間等于多次陣列操作的重構周期數，數據載入周期數，陣列計算周期數以及數據存儲周期數的總和再乘以陣列工作頻率，即：

TET=1fΣp∈P(CFCp+LDCp+CPCp+STCp),]]>

其中，TET表示任務的總體執行時間，f表示陣列工作的頻率，其中CFC表示重構周期，LDC表示數據載入周期，CPC表示陣列計算周期，STC表示數據存儲周期。