当前位置:文档之家› 多核处理器核间通信技术研究

多核处理器核间通信技术研究

·存储器墙
·可靠性及安全性设计
·核间通信技术
本文将在从第三章开始以XLR732处理器为硬件研究平台,将以多核处理器九大具有挑战性技术中的一种:“核间通信技术”为主要研究对象,紧紧围绕核间通信技术的实现和方案进行分析和设计。

2.4多核处理器平台
当前,从用户需求来看,我们对处理器相关技术的研究,真正需要的是一种编程相对简单容易,而且,容易提升性能,并且能提供强大吞吐量的处理器芯片产品。

因此,RMI公司的XLR系列多核多线程处理器就是在这样的一个市场需求的背景下诞生的,其最新推出高端XLR732处理器主要面向高端的通信和网络应用,并成为众多研究人员对多核处理器技术研究的硬件平台。

2.4.1 RMI XLR732处理器简述
首先,我们先了解一下,RMI XLR732处理器的结构。

RMI公司最新推出XLR 系列多核多线程处理器的设计非常复杂,其中最高端的产品XLR732拥有8个运行在1.5 GHz Mips64处理核心,每个核心拥有4个虚拟内核,这样XLR732共有32个虚拟内核。

RMI公司XLR732处理器的运用十分广泛,在很多方面有较优越的性能展示:比如:在网络服务、防火墙、VPNs、虚拟存储和负载平衡[6][7]有望得到更好的运用,现在已经被许多商家列为首选的产品。

RMI公司的XLR732多核MIPS处理器,以最大可达20Gbps的线速提供数据包处理和安全保证。

展望未来:努力克服技术瓶颈(上文提到的九大关键技术),多核多线程处理器,即将走向广阔天地。

伴随着用户对计算机通信网络带宽、速度等性能要求不断地提升,无线通信成为流行趋势,2008年8月,中国奥运会在北京举办成功,我国电信服务商为奥运会精心准备,已经提供了较完善、高水平的3G服务,确保奥运组委会提出的3G服务要求。

在目前网络服务逐步由2.5G向3G转化的过程中,未来几年,通信网络将可能从3G甚至4G不断演进,面向下一代的电信网络解决方案将成为这一时代的市场重心[8](作者本人,在小论文:下一代网络(NGN)与软交换也提到这方面的问题)。

14
2.4.2 XLR732多核处理器结构概览
图2-3RMI XLR732处理器结构概览
上图为RMI公司的XLR732处理器结构概览。

RMI公司的XLR732多核处理器是将多个内核soc芯片集成到处理器内部,多核多线程处理器的多个虚拟内核之间的通信方式是通过FMN(Fast Messaging Network)来实现的,在各个内核通信上很大程度提升了性能,这一点方面的原理,后面章节有详细阐述。

从图上我们可能看到在硬件上,XLR732处理器是采用了RMI公司所独特的FMN(Fast Messaging Network)技术,通过这种特有的技术,把XLR732中的多个的soc芯片线程连接起来,该处理器一共8个核,在每一个内核有4个虚拟内核,并且每一个虚拟内核具有独立的寄存器,几乎所有的虚拟内核,能够独立执行各自所分配的任务,而且分别归属于同个内核的指令和数据缓存。

针对各个虚拟内核,相似于一个独立的CPU处理器单元。

在相比并行、超线程技术件完全不一样的是,在每一个时刻,系统要求仅仅只允许仅有一个虚拟内核允许执行,然而余下来的硬件线程,在这里是将不会获得到需求的可执行的指令。

我们为了让所有的虚拟内核得到可执行时间片,我们也可以采用别的方式来实现对硬件进程进行调度。

比如说:可以由Linux操作系统的进程调度程序[9]来进行系统调度。

如上图2-3XLR732多核处理器结构概览图所示,FMN的消息是通过自定义格式,是可以用来被系统用来作为点对点通信的一种手段,实质上这是一种内核通信机制。

我们知道,RMI公司的XLR732多核多线程处理器,在FMN硬件上,
15。

相关主题