面向机器学习的高性能SIMT处理器cache的设计与实现

作者：许晓燕; 李涛; 孙哲; 邢立冬

来源：计算机应用与软件, 2019, 36(07): 282-333.

• SIMT处理器
• 流水线cache结构
• 替换算法

为了满足机器学习中大数据、并行计算及降低处理器与主存之间的差距等要求,设计基于自主研发的SIMT处理器的流水线cache结构。依据局部性原理与LRU替换算法相结合设计专用的伪LRU替换算法,与通用的轮询、LFU、LRU替换算法共同完成cache替换算法的可配置要求,实现处理器与主存之间的快速交互。采用Xilinx公司virtex ultrascale系列的xcvu440-flga2892-2-e FPGA芯片对设计进行综合。结果表明该结构指令cache最大时延为2.923 ns,数据cache最大时延为3.258 ns,满足SIMT处理器性能要求。

• 单位
  西安邮电大学; 电子工程学院