高性能机器学习SIMT处理器的调度机制设计与实现

贾蕊; 李涛; 冯臻夫; 张宏伟

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高性能机器学习SIMT处理器的调度机制设计与实现

更新时间：2026-09-04

- 高性能机器学习SIMT处理器的调度机制设计与实现
- Design and implementation of scheduling mechanism for high performance machine learning SIMT processor
- 微电子学与计算机 2019年36卷第9期页码：67-72
- 作者机构：
  
  1. 西安邮电大学电子工程学院,陕西,西安,710121
  2. 西安邮电大学机构计算机学院,陕西,西安,710121
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  陕西省重点研发计划 2017ZDXM-GY-005西安市科技局项目 201805040YD18CG24(5)
- DOI：
  中图分类号：
- 纸质出版：2019
- 稿件说明：
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贾蕊, 李涛, 冯臻夫, 张宏伟. 高性能机器学习SIMT处理器的调度机制设计与实现[J]. 微电子学与计算机, 2019, 36(9): 67-72.

JIA Rui, LI Tao, FENG Zhen-fu, et al. Design and implementation of scheduling mechanism for high performance machine learning SIMT processor[J]. 2019, 36(9): 67-72.
贾蕊, 李涛, 冯臻夫, 张宏伟. 高性能机器学习SIMT处理器的调度机制设计与实现[J]. 微电子学与计算机, 2019, 36(9): 67-72. DOI：

JIA Rui, LI Tao, FENG Zhen-fu, et al. Design and implementation of scheduling mechanism for high performance machine learning SIMT processor[J]. 2019, 36(9): 67-72. DOI：

摘要

针对面向机器学习的高性能单指令多线程(Single Instruction Multiple Threads

SIMT)处理器提出了结构简单且高效的调度机制

支持4个区块、8个warp、64个线程的并行运算

并采用两种可配置调度模式相结合的动态调度方式.该设计使用可综合的Verilog HDL语言实现其硬件电路

并搭建基于FPGA的验证平台对整体电路进行功能验证

结果表明

本文设计的调度机制满足SIMT处理器需求

且该调度机制使得处理器整体性能提升了82.17%.在Xilinx公司的FPGA芯片xcvu440-flga-2892-2-e上综合最大时钟频率可达到181 MHz.

Abstract

Aiming at the high-performance Single Instruction Multiple Threads (SIMT) processor for machine learning

a simple and efficient scheduling mechanism is proposed

which supports parallel operation of 4 blocks

8 warps and 64 threads. The dynamic scheduling method combines two configurable scheduling modes. The design uses the synthesizable Verilog HDL language to implement its hardware circuit

and builds an FPGA-based verification platform to verify the function of the whole circuit. The results show that the scheduling mechanism designed in this paper meets the requirements of SIMT processor

and the overall performance of the processor is increased by 82.17%. The integrated maximum clock frequency can reach 181MHz on Xilinxs FPGA chip xcvu440-flga-2892-2-e.

关键词

Keywords

references

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