[發(fā)明專利]計算組件的存儲管理方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510514510.5
• 申請日: 2015-08-20
• 公開（公告）號: CN105138289A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 滕萬里;韓業(yè)成;齊季;朱江源;馬艷歌
• 申請（專利權(quán)）人: 上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及計算組件，尤其涉及一種計算組件的存儲管理方法和裝置。

背景技術(shù)

隨著通用并行計算架構(gòu)(ComputeUnifiedDeviceArchitecture，CUDA)的普及，顯卡上的圖形處理器(GraphicProcessingUnit，GPU)已經(jīng)被用來解決復(fù)雜的計算問題。GPU所擅長應(yīng)對的是計算密集型(Compute-Intensive)問題，因為GPU內(nèi)部大量分布著算術(shù)邏輯單元(arithmeticandlogicunit,ALU)陣列，這種單元應(yīng)對并行度高運算密度大的問題比中央處理器(CentralProcessingUnit,CPU)獲取的加速比要高很多倍。

除了顯卡之外，還存在使用專用高性能計算卡、現(xiàn)場可編程門陣列(Field－ProgrammableGateArray,FPGA)等進(jìn)行復(fù)雜技術(shù)的計算組件。

這些顯卡、專用高性能計算卡、現(xiàn)場可編程門陣列等計算組件都會配備一定容量的存儲器以供計算的過程中存儲。由于成本的限制，存儲器容量通常是受限的，難以應(yīng)對一些應(yīng)用場合的計算過程中所需的龐大存儲量。為了克服這一問題，一種方法是每次計算完畢后將計算組件的存儲器(后文稱為內(nèi)部存儲器)的數(shù)據(jù)復(fù)制到外部存儲器上，當(dāng)計算組件需要時再將外部存儲器上的數(shù)據(jù)復(fù)制到內(nèi)部存儲器。然而內(nèi)、外部存儲器間的數(shù)據(jù)復(fù)制局限于計算組件的接口的傳輸速度，會導(dǎo)致計算速度下降。

因此如何在受限的存儲容量下進(jìn)行大存儲量的計算是上述計算組件和其他計算組件面臨的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種計算組件的存儲管理方法和裝置，以更加有效地利用計算組件的存儲器。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種計算組件的存儲管理方法，用于在使用該計算組件進(jìn)行計算時管理該計算組件的存儲器，該方法包括以下步驟：確定由至少兩個子計算任務(wù)組成的計算任務(wù)所需的總存儲容量；根據(jù)該總存儲容量申請該存儲器的一存儲空間；確定進(jìn)行一子計算任務(wù)所需的單次存儲容量；根據(jù)該單次存儲容量申請該存儲空間中的子存儲空間，該子存儲空間供該子計算任務(wù)計算時占用；當(dāng)該子計算任務(wù)計算完畢后釋放該子存儲空間，直到該計算任務(wù)計算完畢。

可選地，上述方法還包括在該計算任務(wù)計算完畢后釋放該存儲空間。

可選地，由該存儲空間管理器向一計算組件的存儲器管理單元申請該存儲器的存儲空間。

可選地，該子存儲空間是向該存儲空間管理器申請。

可選地，上述方法還包括創(chuàng)建并維持該存儲空間管理器。

可選地，該存儲空間管理器為存儲管理池。

可選地，該存儲器管理單元為操作系統(tǒng)。

可選地，該至少兩個子計算任務(wù)基本上是順序執(zhí)行。

可選地，該計算任務(wù)所需的總存儲容量為該至少兩個子計算任務(wù)各自所需單次存儲容量的最大值。

可選地，上述方法是在執(zhí)行該計算任務(wù)的程序中實施。

可選地，各子計算任務(wù)是由該程序中的各計算模塊執(zhí)行，且各計算模塊分別對應(yīng)各子計算任務(wù)。

可選地，該計算組件是顯卡、專用高性能計算卡或者現(xiàn)場可編程門陣列。

本發(fā)明還提出一種計算組件的存儲管理裝置，包括：

第一模塊，用于確定由至少兩個子計算任務(wù)組成的計算任務(wù)所需的總存儲容量；

第二模塊，用于根據(jù)該總存儲容量申請該存儲器的一存儲空間；

第三模塊，用于確定進(jìn)行一子計算任務(wù)所需的單次存儲容量；

第四模塊，用于根據(jù)該單次存儲容量申請該存儲空間中的子存儲空間，該子存儲空間供該子計算任務(wù)計算時占用；

第五模塊，用于當(dāng)該子計算任務(wù)計算完畢后釋放該子存儲空間，直到該計算任務(wù)計算完畢。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的存儲管理技術(shù)通過進(jìn)行存儲的邏輯申請和釋放，有效的解決了存儲容量有限性的問題，對每個計算單位來說，就像全部的存儲容量都?xì)w該計算單位使用一樣，有效地提高了存儲的使用率；而且在從存儲器管理單元處申請到存儲空間后，每次計算時只需向存儲空間管理器申請子存儲空間，比起直接向存儲器管理單元申請存儲的速度要快得多，也不會產(chǎn)生碎片。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實施例的計算組件的存儲管理方法流程圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例的計算程序的邏輯結(jié)構(gòu)；

圖3是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的計算程序的邏輯結(jié)構(gòu)；

圖4是根據(jù)本發(fā)明一實施例的存儲管理示意圖。

具體實施方式