基于多核与众核结构的并行编程模型研究

2014-04-01，

中原工学院学报 2014年3期

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(中原工学院，郑州 450007)

近半个世纪以来，处理器的计算速度基本上每18到24个月都要提升一倍。然而，由于单核处理器功耗和散热等问题的存在，通过提升芯片时钟频率来无限制地提升性能已不再可能，于是科学家们又开始了对多核、众核处理器技术的探索。

多核芯片是通过在单个芯片上集成多个核心而成的，但这种架构受到物理规律的限制，即受到功耗、互连线延时和设计复杂性等因素的制约。在这种背景下，众核[1]应运而生。所谓众核，是指在单个处理器中集成多个简单的处理器核，即指芯片中拥有大于等于8个核心的处理器。与单核和多核处理器相比，众核处理器计算资源密度更高，片上通信开销更低，更多的晶体管和能量可以胜任更为复杂的并行处理应用[2]。

从存储方式上划分，并行编程模型分为共享存储模型和分布式存储模型。而在多核处理器的实际系统中，通用计算又造就了异构并行编程模型。

本文就基于多核和众核体系结构的并行编程模型——共享存储编程模型、消息传递模型、异构编程模型和混合编程模型进行分析研究。