| 摘要 | 第10-11页 |
| ABSTRACT | 第11页 |
| 第一章 绪论 | 第12-23页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第12-16页 |
| 1.1.1 大数据时代已经到来 | 第12-13页 |
| 1.1.2 大数据处理给微处理器结构带来的挑战 | 第13-15页 |
| 1.1.3 图搜索问题——大数据中的典型应用之一 | 第15-16页 |
| 1.2 相关研究工作 | 第16-21页 |
| 1.2.1 Graph500基准测试程序相关研究工作 | 第16-17页 |
| 1.2.2 微处理器结构优化相关研究工作 | 第17-18页 |
| 1.2.3 图搜索算法加速相关研究工作 | 第18-21页 |
| 1.3 课题的研究内容与创新 | 第21页 |
| 1.4 论文结构 | 第21-23页 |
| 第二章 面向图搜索问题的流处理器存储层次GEM设计 | 第23-34页 |
| 2.1 问题提出 | 第23-24页 |
| 2.1.1 图搜索问题访存局部性瓶颈分析 | 第23页 |
| 2.1.2 访存局部性优化分析 | 第23-24页 |
| 2.2 GEM框架设计 | 第24-29页 |
| 2.2.1 GEM-SRF设计 | 第25-26页 |
| 2.2.2 GEM-SPM设计 | 第26-27页 |
| 2.2.3 GEM-LRF设计 | 第27-29页 |
| 2.2.4 内存 | 第29页 |
| 2.3 GEM接口设计 | 第29-33页 |
| 2.3.1 GEM-LRF与GEM-SRF的数据传送 | 第29-30页 |
| 2.3.2 GEM-LRF与GEM-SPM的数据传送 | 第30-31页 |
| 2.3.3 GEM-SPM的加锁解锁与置位清零 | 第31页 |
| 2.3.4 GEM-SRF与内存的数据传送 | 第31-33页 |
| 2.4 本章小结 | 第33-34页 |
| 第三章 面向图搜索问题的流处理器核心GE-Core设计 | 第34-45页 |
| 3.1 问题提出 | 第34-36页 |
| 3.1.1 图搜索问题访存延迟优化分析 | 第34-35页 |
| 3.1.2 多线程技术优化访存延迟 | 第35-36页 |
| 3.2 GE-Core流水线 | 第36-40页 |
| 3.2.1 基于交叉多线程的GE-Core流水线 | 第36-37页 |
| 3.2.2 GE-Core流水线各段功能 | 第37-40页 |
| 3.3 GE-Core流水线核心功能部件 | 第40-44页 |
| 3.3.1 算术逻辑计算部件ALU | 第40-41页 |
| 3.3.2 访存部件LSU | 第41-42页 |
| 3.3.3 访问SRF与SPM部件SSU | 第42-44页 |
| 3.4 本章小结 | 第44-45页 |
| 第四章 基于流处理器原型平台的并行BFS算法设计 | 第45-56页 |
| 4.1 问题描述 | 第45-47页 |
| 4.1.1 并行BFS算法设计需求分析 | 第45-46页 |
| 4.1.2 相关基本概念 | 第46-47页 |
| 4.2 基于流处理器原型平台的并行BFS算法设计 | 第47-51页 |
| 4.2.1 基于流处理器原型平台的自顶向下方法 | 第47-50页 |
| 4.2.2 基于流处理器原型平台的自底向上方法 | 第50-51页 |
| 4.2.3 基于流处理器原型平台的混合方法 | 第51页 |
| 4.3 性能评估 | 第51-54页 |
| 4.3.1 内存空间开销 | 第52页 |
| 4.3.2 执行时间开销 | 第52页 |
| 4.3.3 TE量 | 第52-53页 |
| 4.3.4 顶点搜索效率 | 第53-54页 |
| 4.4 本章小结 | 第54-56页 |
| 第五章 系统级验证与软硬件协同优化 | 第56-70页 |
| 5.1 系统验证环境 | 第56页 |
| 5.1.1 开发环境 | 第56页 |
| 5.1.2 硬件设备 | 第56页 |
| 5.1.3 测试环境 | 第56页 |
| 5.2 验证方案与测试 | 第56-57页 |
| 5.3 软硬件协同优化 | 第57-68页 |
| 5.3.1 Barrier同步 | 第58-62页 |
| 5.3.2 核心部件设计优化 | 第62-65页 |
| 5.3.3 原子性操作 | 第65-68页 |
| 5.4 本章小结 | 第68-70页 |
| 第六章 结束语 | 第70-72页 |
| 6.1 工作总结 | 第70-71页 |
| 6.2 课题研究展望 | 第71-72页 |
| 致谢 | 第72-73页 |
| 参考文献 | 第73-77页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第77页 |
