[发明专利]基于图形处理器的图计算边向量负载平衡方法及装置

权利要求书

1.一种基于图形处理器的图计算边向量负载平衡方法，其特征在于，所述图形处理器的控制处理器进行负载平衡的调度步骤包括：

1）图形处理器的控制处理器定期找出所有SM核需要处理的边数据中的最多的和最少的数据量并计算差值；

2）图形处理器的控制处理器判断计算得到的差值是否超过预设阈值，如果尚未超过预设阈值，则结束并退出；否则跳转执行下一步；

3）图形处理器的控制处理器选择需要进行负载平衡的两个SM核，将两个SM核的状态分别设置为等待捐赠负载状态和接收负载捐赠的状态，并计算需要捐赠的边向量的数据量；

4）图形处理器的控制处理器向状态为等待捐赠负载的SM核发送负载平衡请求，且在收到该SM核返回的捐赠数据的起始索引和终止索引后跳转执行下一步；

5）图形处理器的控制处理器将捐赠数据的起始索引和终止索引发送给状态为接收负载捐赠的SM核，接收负载捐赠的SM核作为负载接收方记录这组捐赠数据的起始索引和终止索引作为待处理的边数据，完成边向量的负载平衡；

步骤4）中图形处理器的控制处理器向状态为等待捐赠负载的SM核发送负载平衡请求后，状态为等待捐赠负载的SM核的执行步骤包括：

S1）从本地所有需要处理的边数据表项中选取需要捐赠的边向量的数据量的数据作为捐赠数据，根据捐赠数据的数据量更新本地被捐赠边数据表项的索引信息，生成捐赠数据的起始索引和终止索引；

S2）将该捐赠数据的起始索引和终止索引发送给图形处理器的控制处理器；

步骤S1）的详细步骤包括：

S1.1）在本地的邻接链表工作表ALWT查找具有最大邻居数量的一个表项，所述邻接链表工作表用于记录当前SM核需要处理的边向量数据的索引范围，其包含三项内容：起始索引SIndex、终止索引EIndex以及数据状态Status；

S1.2）从查找得到的表项中选择需要捐赠的边向量的数据量的数据作为捐赠数据；

S1.3）根据查找得到的表项的原始起始索引加上捐赠数据的数据量得到新的起始索引，并更新查找得到的表项的起始索引为新的起始索引；并将查找得到的表项的原始起始索引作为捐赠数据的起始索引、将查找得到的表项的原始起始索加上捐赠数据的数据量作为捐赠数据的终止索引，从而生成捐赠数据的起始索引和终止索引。

2.根据权利要求1所述的基于图形处理器的图计算边向量负载平衡方法，其特征在于，步骤3）中计算需要捐赠的边向量的数据量时，需要捐赠的边向量的数据量为需要进行负载平衡的两个SM核的需要处理的所有边的数量的差值的二分之一。

3.根据权利要求1所述的基于图形处理器的图计算边向量负载平衡方法，其特征在于，步骤4）中图形处理器的控制处理器向状态为等待捐赠负载的SM核发送负载平衡请求以及收到该SM核返回的捐赠数据的起始索引和终止索引具体是通过SM核的控制寄存器实现的，每一个SM核的控制寄存器包括：边向量长度R_EFS、负载平衡控制寄存器R_BC、负载平衡状态寄存器R_BS以及两个负载平衡工作寄存器R_BW0和R_BW1；边向量长度R_EFS用于记录SM核需要处理的所有边的数量，负载平衡控制寄存器R_BC用于记录SM核等待捐赠负载状态、接收负载捐赠的状态以及接收边数据信息的状态，负载平衡状态寄存器R_BS用于记录SM核的发送边数据信息的状态，负载平衡工作寄存器R_BW0用于记录捐赠数据的起始索引的值，负载平衡工作寄存器R_BW1用于记录捐赠数据的终止索引的值。

4.一种基于图形处理器的图计算边向量负载平衡装置，其特征在于，该图计算边向量负载平衡装置被编程以执行权利要求1～3中任意一项所述基于图形处理器的图计算边向量负载平衡方法的步骤。

5.一种图形处理器，包括控制处理器和多个SM核，其特征在于，该控制处理器被编程以执行权利要求1～3中任意一项所述基于图形处理器的图计算边向量负载平衡方法的步骤。