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2023年 第24卷 第4期

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《信息与电子工程前沿（英文）》 >> 2023年 第24卷 第4期 doi: 10.1631/FITEE.2200359

以Matrix-3000为例研究面向裸金属加速器的异构多线程编程模型

1国防科技大学计算机学院，中国长沙市，410073；2利兹大学计算学院，英国利兹市，LS2 9JT

收稿日期： 2022-08-27 录用日期： 2023-05-06 发布日期： 2023-05-06
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摘要

随着处理器设计转向使用专门的异构多核以避免功耗墙的影响，软件开发人员发现很难处理这些处理器系统的复杂性。以Matrix-3000为代表的新型处理器具有复杂的内存层次结构和处理器组织，是为下一代E级超级计算机设计的高性能处理器。本文分享了我们为Matrix-3000开发的并行编程模型及其支持编译器和库的经验。为了帮助软件开发，我们从头开始开发了一个针对Matrix-3000的软件栈，包括一个低层次的编程接口和一个高层次的OpenCL编译器。该低层次编程模型为使用Matrix-3000的裸金属加速器提供了原生编程支持，而高层次模型允许程序员使用OpenCL并行编程标准。我们详细介绍了该软件栈的设计选择，并强调了从开发系统软件中学到的经验教训，以实现裸金属加速器的高效程序编写和性能解锁。我们的编程模型已经被部署到一个E级原型系统的生产环境中。

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