73、定制多核系统中的线程同步与社交网络分析方法

定制多核系统中的线程同步与社交网络分析方法

定制多核系统中的NoC线程同步

在定制多核系统里，线程同步是一个关键问题。当之前的指令都已执行完毕，请求线程会被暂停，同时在执行阶段将屏障提取到屏障核心模块中。该组件会向指定的同步核心发送账户消息，然后等待释放消息的到来。

同步核心集成在瓦片级别，与处理器瓦片的网络接口相连，并在同步虚拟通道上分发消息。接下来，我们会对比分布式解决方案和集中式主节点方法的性能。

1. 评估方面
   • 性能评估 ：从时钟周期和面积开销两方面评估所提出解决方案的性能，并与基于集中式主节点的标准同步机制进行比较。由于该解决方案无需内存访问或原子指令，因此延迟显著降低。此外，其还支持不同应用内核在不同核心子集上同时执行时的多屏障同步。
   • 模拟实验 ：使用周期精确的模拟器，对不同片上网络（NoC）规模的系统进行运行模拟。该架构已在Xilinx xc7a100tcsg324 - 1 FPGA上成功合成，分别采用标准集中式配置和分布式方法。
2. 资源需求对比
   | 资源类型 | 2 × 2 NoC（集中式） | 4 × 2 NoC（集中式） | 4 × 4 NoC（集中式） | 2 × 2 NoC（分布式） | 4 × 2 NoC（分布式） | 4 × 4 NoC（分布式） |
   | — | — | — | — | — | — | — |
   | LUT | 257 | 324 | 572