發(fā)布時間：2025-03-15 03:00

　　多核多處理器技術(shù)的誕生使得處理器在更短的時間周期內(nèi)執(zhí)行更多的任務(wù),極大地提高了處理器的性能,而Cache一致性是實(shí)現(xiàn)多核多處理器的關(guān)鍵技術(shù)。Cache一致性決定著處理器的正確性和性能,在國內(nèi)外受到企業(yè)和研究所的廣泛關(guān)注。緩存一致性協(xié)議——MESIF協(xié)議最早由Intel研究院提出。一致性協(xié)議在硬件上根據(jù)監(jiān)聽請求的發(fā)出者不同,將實(shí)現(xiàn)方式分為源方監(jiān)聽和目錄監(jiān)聽。根據(jù)回寫主存的策略的不同可以分為寫穿透和回寫。根據(jù)寫數(shù)據(jù)更新其他處理器Cache的方式,協(xié)議可以分為寫更新和寫置無效。本文對上述幾種方式進(jìn)行了分析和對比。本文分析了某國產(chǎn)服務(wù)器處理器對MESIF協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方式,對處理器中一致性處理模塊(CPM,Coherent Processing Module)進(jìn)行了驗(yàn)證。使用SystemVerilog語言搭建了源方監(jiān)聽協(xié)議的四路處理器直連模型,對CPM進(jìn)行各種場景的測試,查找設(shè)計瓶頸,提出優(yōu)化方案,優(yōu)化芯片性能。仿真結(jié)果表明優(yōu)先級輪轉(zhuǎn)的設(shè)計方式提高了處理器處理沖突事務(wù)的公平性;通過增加流水線的方式有效提高了事務(wù)的吞吐率;通過擴(kuò)大接收數(shù)據(jù)緩沖的容量,避免了協(xié)議死鎖的發(fā)生。本文的具體工作和優(yōu)化點(diǎn)體現(xiàn)在:...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 Cache一致性協(xié)議
        1.2.2 一致性協(xié)議的驗(yàn)證方法
    1.3 論文研究內(nèi)容
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 MESIF協(xié)議的介紹
    2.1 MESIF協(xié)議狀態(tài)的遷移
    2.2 一致性協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方式
        2.2.2 寫穿透和寫回
        2.2.3 寫更新和寫置無效
    2.3 本章小結(jié)
第三章 MESIF協(xié)議在國產(chǎn)服務(wù)器處理器中的實(shí)現(xiàn)
    3.1 處理器間一致性實(shí)現(xiàn)原理
        3.1.1 片間請求的幾種類型
        3.1.2 一致性流程簡述
    3.2 片間一致性處理部件CPM
        3.2.1 Tracker和沖突列表
        3.2.2 IMT條目和數(shù)據(jù)Buffer
        3.2.3 流水線
    3.3 本章小結(jié)
第四章 CPM驗(yàn)證環(huán)境搭建
    4.0 CPM的驗(yàn)證需求
    4.1 驗(yàn)證環(huán)境的總體結(jié)構(gòu)
        4.1.1 Cache代理的設(shè)計
        4.1.2 其他結(jié)構(gòu)的設(shè)計
    4.2 驗(yàn)證環(huán)境的關(guān)鍵設(shè)計
    4.3 基于覆蓋率導(dǎo)向的驗(yàn)證
        4.3.1 代碼覆蓋率
        4.3.2 功能覆蓋率和驗(yàn)證內(nèi)容
    4.4 驗(yàn)證平臺對一致性的驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
第五章 驗(yàn)證指導(dǎo)的CPM優(yōu)化
    5.1 沖突列表公平性的優(yōu)化
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)方法
        5.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
    5.2 吞吐率的優(yōu)化
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
    5.3 防死鎖機(jī)制的設(shè)計
        5.3.1 死鎖問題的預(yù)測和發(fā)現(xiàn)
        5.3.2 防死鎖模塊設(shè)計和驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：4035052