计算机工程

作者：张鹏飞, 陈俊仕, 郑重, 沈沛祺, 安虹, 许乐

单位：中国科学技术大学 计算机科学与技术学院, 合肥 230026

关键词：申威异构处理器,数据流运行时系统,Codelet程序执行模型,并行编程模型,众核加速

基金：国家自然科学基金(62102389)

我国自主研发的新一代神威异构众核计算平台主要采用athread异构编程方法，athread异构编程属于大同步并行模型，难以充分挖掘程序中的细粒度并行性，其采用的同步方式难以实现众核上的任务负载均衡。数据流并行编程模型因其天然并行性、点对点同步的特点能够很好地解决上述问题。基于Codelet程序执行模型和申威主从核架构特点，设计并实现面向申威处理器的数据流运行时系统swTasklet，通过对Codelet功能的进一步细化和对Codelet机器模型到主从核的映射，避免从核阵列上的同步操作，减少同步开销；由主核完成从核计算任务的调度分配，将计算和同步操作分离，保证运行时系统可以和从核计算库的共用。实验以NPB LU程序和向量-向量加作为测试用例，采用相同的优化方法分别对swTasklet和athread实现进行并行化。实验结果表明：在规模较大情况下，LU程序的swTasklet实现版本比athread版本快16%，向量-向量加swTasklet实现版本比athread版本快1倍；使用swTasklet实现的LU并行版本较主核本取得了平均8倍以上的加速，而向量-向量加swTasklet版本较主核版本取得30倍左右的加速。

来源：2023年第12期

《计算机工程》期刊编辑部

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