[发明专利]一种基于MIC架构处理器的数据传输优化方法

说明书

本发明公开了一种基于MIC架构处理器的数据传输优化方法。通过对目标应用程序进行数据传输优化可行性分析，构建数据传输模型，在MIC处理器与CPU处理器进行数据通信时，采用保持数据/空间、异步传输、利用SCIF接口构建MIC协处理器间直接数据传输等方法，进行数据传输优化。本发明提供的方法适用于大规模基于MIC架构处理器的集群，通过降低并行程序在集群上的通信成本有效地缩短并行程序的执行时间，提高并行程序的运行效率。

技术领域

本发明涉及数据传输领域，更具体地，涉及一种基于MIC架构处理器的数据传输优化方法。

背景技术

在高性能计算集成众核架构MIC应用程序并行执行过程中，数据传输是个通信的过程。数据传输对并行计算的性能有很大的影响。频繁进行的发送/接收操作将大大降低并行程序的执行性能，巨大的通信开销对并行效率的影响是致命的。处理器之间的通信是并行程序执行时重要的时间开销来源。作为并行计算额外开销的主要组成部分，降低通信成本可以有效地缩短并行程序的执行时间。MIC应用程序执行时，CPU与 MIC之间是通过PCI-E总线进行数据通信的，而通过 PCI-E的数据传输速度较慢，因此，我们需要尽量减少CPU与MIC之间的数据通信，但有时候CPU与MIC之间进行频繁的小数据通信或者在内核计算完后，MIC与MIC或MIC与CPU之间需要小数据通信等情况是避免不了的。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种基于MIC架构处理器的数据传输优化方法。

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。

本发明的首要目的是优化CPU和MIC处理器之间以及MIC处理器和MIC处理器之间的数据传输效率。

本发明的进一步目的是提高运行在MIC架构的程序的运行效率。

本发明的第三个目的是提高协处理器计算速度。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种基于MIC架构处理器的数据传输优化方法，包括以下步骤：

S1：对目标应用程序进行数据传输优化可行性分析；

S2：构建数据传输模型；

S3：应用程序数据传输优化；

优选地，步骤S1中对目标应用程序进行数据传输优化可行性分析的具体步骤为：排除无依赖关系数据，并确定存在依赖的相关数据以及相关数据的传递模式，从而得到待传输优化数据的传输关系。

优选地，步骤S2中的构建数据传输模型具体为：

对于迭代过程需要重复使用的数据或空间，保持变量不再释放，下一迭代直接使用；对于同时调用却无依赖关系的数据，构建数据异步传输模型，即不等待上一数据计算的返回，同步进行传输；MIC之间需要通信交换的数据，利用SCIF数据传输接口构造MIC与CPU、MIC与MIC之间数据传输通信模型。

优选地，步骤S3应用程序数据传输优化具体为：对于迭代过程需要重复使用的数据或空间，采用nocopy的模式减少CPU与MIC的数据通讯传输次数，即程序仅在第一次调用MIC时申请分配的数据存储空间，并且不释放该数据；对于构建数据异步传输模型的数据，采用流水线的方式执行数据传输和计算； 对于MIC之间需要通信交换的数据，利用SCIF数据传输接口优化MIC与CPU、MIC与MIC之间数据传输通信。