[发明专利]一种异构计算系统及其处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及异构架构计算系统，更具体的说，涉及一种异构计算系统及其处理的方法。

背景技术

随着半导体工艺技术的飞速发展和计算机体系结构的不断进步，加之对更高的计算性能的众领域科研需求以及商业需求，使得处理器性能、微处理器架构以及多核设计技术不断创新。在如此的发展背景下，多核和众核异构系统在满足高性能计算的某些特殊应用时表现了比较出色的性能。

对于特定应用来说，众核异构结构是更好的选择，异构架构计算系统可以根据应用程序本身的特点，将其不同部分分配在不同的处理器上执行，以提高执行的效率，加快执行的速度。例如对于追求浮点运算能力的科研应用来说，数据量大、计算操作的重复性强是其突出的特点，对此图形处理单元的速度要远远高于传统的中央处理单元。

发明内容

本发明要解决的技术问题是设计一种异构计算系统及其处理方法，以提高数据处理能力。

为了解决上述问题，本发明公开了一种异构计算系统，包括中央处理单元、事件分配器和多个图形处理单元，其中：

所述中央处理单元，用于接收用户发起的应用业务操作，解析该应用业务操作获得一组基础操作指令和一组扩展操作指令，并执行所获得的这一组基础操作指令，以及获取所述各图形处理单元的计算处理结果，实现所述用户发起的应用业务操作；

所述事件分配器，用于按照事先设定的分配规则将所述中央处理单元所获得的这一组扩展操作指令中的各扩展操作指令分别下发给不同的图形处理单元；

所述图形处理单元，用于接收到所述事件分配器下发的扩展操作指令，并进行计算处理。

较佳地，上述系统还包括全局存储器，所述全局存储器，用于存储所述各图形处理单元的计算处理结果。

较佳地，上述系统中的事件分配器分为：

事件分区模块，用于按照事先设定的分配规则对所述中央处理单元解析获得的一组扩展操作指令进行分区，并将分区后的各扩展操作指令编译成图形处理单元识别的指令；

事件调度模块，用于将所述事件分区模块编译的图形处理单元识别的指令下发给相应的图形处理单元，其中，同一分区的扩展操作指令下发给同一图形处理单元。

较佳地，事件分配器还包括检测模块；

所述检测模块，用于检测分派有扩展操作指令的各图形处理单元是否执行完成所分派的扩展操作指令，当图形处理单元完成所分派的扩展操作指令时，通知所述中央处理单元该图形处理单元操作成功。

其中，事先设定的分配规则为负载均衡规则。

本发明还公开了一种异构计算系统的处理方法，包括：

异构计算系统中的中央处理单元接收到用户发起的应用业务操作，则解析该应用业务操作获得一组基础操作指令和一组扩展操作指令，所述中央处理单元执行所获得的这一组基础操作指令，所述异构计算系统中的事件分配器按照事先设定的分配规则将所获得的这一组扩展操作指令中的各扩展操作指令分别下发给所述异构计算系统中的不同的图形处理单元，接收到扩展操作指令的图形处理单元进行计算处理，所述CPU获取各图形处理单元的计算处理结果，实现所述用户发起的应用业务操作。

较佳地，上述方法中，所述CPU获取各图形处理单元的计算处理结果，实现所述用户发起的应用业务操作的过程如下：

接收到扩展操作指令的图形处理单元进行计算处理后，将计算处理结果存储到所述异构计算系统的全局存储器中，所述中央处理单元从所述全局存储器中获取各图形处理单元的计算处理结果。

较佳地，上述方法中，所述异构计算系统中的事件分配器按照事先设定的分配规则将所获得的这一组扩展操作指令中的各扩展操作指令分别下发给所述异构计算系统中的不同的图形处理单元的过程如下：

事件分配器按照事先设定的分配规则对所述中央处理单元解析获得的一组扩展操作指令进行分区，并将分区后的各扩展操作指令编译成图形处理单元识别的指令，再将编译的图形处理单元识别的指令下发给相应的图形处理单元，其中，同一分区的扩展操作指令下发给同一图形处理单元。

较佳地，所述事件分配器还检测分派有扩展操作指令的各图形处理单元是否执行完成所分派的扩展操作指令，当图形处理单元完成所分派的扩展操作指令时，通知所述中央处理单元该图形处理单元操作成功。

其中，事先设定的分配规则为负载均衡规则。

本发明的各实施例中采用了多个图形处理单元与中央处理单元协同合作的技术手段，与现有技术相比，提高了图形处理单元强大的计算处理能力，为类似浮点计算的科研应用提供了更加优秀的计算平台。

附图说明