[發明專利]一種基于芯粒化網絡處理器架構的任務調度映射方法及系統

有效

• 申請號: 202210696774.7
• 申請日: 2022-06-20
• 公開（公告）號: CN114780227B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 楊惠;李韜;呂高鋒;孫志剛;全巍;劉汝霖;李存祿;趙國鴻;卓超;熊智挺
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F9/50
• 代理公司: 湖南思博達律師事務所 43230
• 代理人: 蘇芳

本發明公開了一種基于芯粒化網絡處理器架構的任務調度映射方法，包括如下步驟：根據網絡處理應用任務獲取任務數據流圖；構建芯粒化網絡處理器架構參數化模型；將任務調度映射轉化為第一問題；根據所述任務數據流圖和所述芯粒化網絡處理器架構參數化模型，構建包括預設條件的第一問題數學模型，其中，所述第一問題數學模型包括第一問題價值系數；根據所述第一問題價值系數和預設算法，獲取所述第一問題的最優解。該方法邏輯清晰，安全、有效、可靠，能快速形成任務調度映射最優路徑，最大程度滿足網絡處理性能。與該方法屬于同一技術構思的系統也同樣能產生上述的技術效果。

技術領域

本發明涉及網絡處理器設計技術領域，特別是涉及一種基于芯粒化網絡處理器架構的任務調度映射方法及系統。

背景技術

芯粒化網絡處理器由功能較為獨立、成熟的芯粒裸片組合構成，能夠有效的利用多芯片的靈活重組，提供性能、功能的優化布局。將網絡應用的不同任務一一對應地映射到芯粒化網絡處理器體系結構上異構資源上執行，不同的調度映射方法所帶來的性能、靈活性各不相同。芯粒化網絡處理器任務調度映射方法，決定了任務在體系結構上的實現方式、處理性能和效率。

芯粒化網絡處理器上的任務調度映射，相較于傳統的任務調度映射更加復雜。首先，芯粒化網絡處理器集成大量異構資源，如交換芯片、通用多核處理器、FPGA等，同一任務到不同資源域上的調度映射，具有不同的收益和開銷，評估更復雜。其次，芯粒化網絡處理器包含的大量異構資源，這些異構資源域間和域內的通信代價多樣化，因此任務在芯粒化網絡處理器上的調度映射，涉及多樣化的異構資源域間和域內通信。再次，由于網絡處理器的網絡應用場景多樣，網絡流量復雜多變，因此除考慮任務在芯粒化網絡處理器的調度映射外，還需考慮網絡流量特征。最后，芯粒化網絡處理器自身架構導致資源結構空間更大，資源結構的搜索空間遠遠大于僅僅包含多核或眾核的通用處理器。

目前任務映射的大多對多核任務分配、異構SOC任務分配等的研究比較深入，通過將應用轉換為任務圖，并通過任務圖來求解較優解。對任務圖求最優解是一個典型的NP問題，所以一直致力于求解近優解。目前采用的算法大致分為兩類，一類是通用的優化算法，比如遺傳算法、模擬退火算法等等，第二類是一些專門的啟發式求解算法，這種算法種類很多，可以針對不同類型的系統,針對不同的優化目標，比如負載均衡、網絡延遲、功率分配等。而針對網絡處理應用在芯粒化網絡處理器上的任務分配方面的研究欠缺。

因此，提供一種可以快速形成任務調度映射最優路徑，最大程度滿足網絡處理性能的基于芯粒化網絡處理器架構的任務調度映射方法及系統是本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于芯粒化網絡處理器架構的任務調度映射方法及系統，該方法邏輯清晰，安全、有效、可靠，能快速形成任務調度映射最優路徑，最大程度滿足網絡處理性能。

基于以上目的，本發明提供的技術方案如下：

一種基于芯粒化網絡處理器架構的任務調度映射方法，包括如下步驟：

根據網絡處理應用任務獲取任務數據流圖；

構建芯粒化網絡處理器架構參數化模型；

將任務調度映射轉化為第一問題；

根據所述任務數據流圖和所述芯粒化網絡處理器架構參數化模型，構建包括預設條件的第一問題數學模型，其中，所述第一問題數學模型包括第一問題價值系數；

根據所述第一問題價值系數和預設算法，獲取所述第一問題的最優解。

優選地，所述數據流圖包括：圖節點、邊和權值；

所述圖節點用于表示若干個獨立的處理子功能；

所述邊用于表示網絡流量傳輸通道；

所述權值用于表示根據流量傳輸要求預設的任意兩個任務節點連接邊的延遲值。