Μέτρηση απόδοσης μνήμης και μηχανισμός ανάκτησης δεδομένων σε υπερυπολογιστή βασισμένο σε αναδιατασσόμενη λογική

Abstract

Ο κλάδος των υβριδικών υπερ-υπολογιστών με χρήση αναδιατασσόμενης λογικής (FPGAs) είναι ένας αναπτυσσόμενος κλάδος των υπολογιστικών συστημάτων. Τα μηχανήματα αυτά όπως το Convey παρέχουν καινούργιες δυνατότητες στους χρήστες και βελτιωμένες επιδόσεις στις FPGAs. Ο κλάδος των συστημάτων αυτών είναι αρκετά σύγχρονος και δεν έχει μελετηθεί εκτενώς. Η παρούσα διπλωματική εργασία στοχεύει στην εξοικείωση με την καινούρια τεχνολογία που παρέχει το Convey και στη μελέτη και ανάλυση του τρόπου λειτουργίας του υποσυστήματος μνήμης του συνεπεξεργαστή (FPGAs) στο Convey HC-2. Μέσω πειραμάτων που πραγματοποιήθηκαν στα πλαίσια της εργασίας μετρήθηκε η ταχύτητα επικοινωνίας των FPGAs με το σύστημα της μνήμης μέσω της διεπαφής των memory controllers (MCs). Τα πειράματα στοχεύουν κυρίως στη μέτρηση της ταχύτητα προσπέλασης στοιχείων από τη μνήμη. Χρησιμοποιήθηκαν διαφορετικοί τρόποι προσπέλασης των δεδομένων, έτσι ώστε να βρεθεί ο αποδοτικότερος και να προταθεί για μελλοντικές εργασίες στο Convey. Η ακριβής ποσοτική μελέτη του υποσυστήματος μνήμης είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για τη διαστασιολόγηση των προβλημάτων κατά τη διαδικασία σχεδίασης αρχιτεκτονικών. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων παρέχουν σημαντικές πληροφορίες και δίνουν κατευθύνσεις για τον τρόπο προσπέλασης μεμονωμένων και μαζικών στοιχείων από τη μνήμη, αλλά και δομών δεδομένων, όπως είναι οι τριγωνικοί πίνακες. Η ανάλυση των αποτελεσμάτων των μετρήσεων αποκάλυψε σε μεγάλο βαθμό τον τρόπο λειτουργίας του συστήματος μνήμης και των MCs, ο οποίος δεν επιδέχεται σημαντικές παρεμβάσεις και είναι σε μεγάλο βαθμό τελειοποιημένος, τουλάχιστον στο εύρος των πειραμάτων που διεξήχθησαν.