基于众核片上网络处理器的低开销高效同步方案

摘要

运行于众核片上网络处理器的并行应用往往会将大部分执行时间用于同步映射到处理器各节点的线程,从而导致应用程序的性能大幅下降.本文提出了一种基于指令的同步方案,该方案可应用于包交换众核片上网络处理器.实现该方案主要包含三方面工作:通过增加额外链路,路由单元可支持处理器核的读请求;在处理器核原有的超长指令流水线中添加了特定的同步指令扩展;同步单元包含了全局可寻址的同步寄存器,用于执行原子操作.使用同步指令可实现包括自旋锁、栅栏和信号量等多种同步机制.基于90纳米的综合和仿真结果显示,本文提出的同步方案具有较低的面积和功耗开销.性能评估结构证明,相比其他同步方法,本文提出的同步方案具有更高效率和灵活性.