CNS:CSR合作澳门威尼斯人注册网站研究：利用芯片内/芯片间硅光子网络设计下一代加速器

赞助单位：美国国家科学基金会（NSF）

奖励编号：1525474

文摘:

十多年前，gpu是围绕流水线构建的固定功能处理器，专门用于渲染3d图形。在过去的十年中，随着gpu提供大规模计算并行性的潜力变得明显，软件社区开发了新的编程环境（CUDA和OpenCL）来利用这些大规模并行设备。今天，领先的图形供应商通过提供更高的计算吞吐量来为通用的高性能计算定制他们的GPU设计。虽然gpu能够通过启动大量线程来提供高计算吞吐量，但内存带宽和系统功率仍然是许多应用程序的限制因素。

本项目旨在探索利用硅光子链路技术设计未来GPU/APU系统的片内和片间网络，以解决内存带宽限制的问题。特别是，我们将澳门威尼斯人注册网站研究硅光子网络的潜力，以有效地支持异构设计的内存层次结构，该设计集成了CPU和GPU（即加速处理单元（APU）），共享相同的内存地址空间。为此，使用最先进的基于周期的模拟器，我们将评估一系列内存层次结构和芯片内/芯片间硅光子网络架构，同时运行一组需要高内存带宽的苛刻工作负载。此外，这项工作将探索利用硅光子网络的高带宽密度和低延迟来构建下一代APU设备的限制和机会，这些设备可以提供更好的计算吞吐量。预计本澳门威尼斯人注册网站研究结果将清楚地证明在GPU和APU设备的存储器层次中使用硅光子片内/片间网络的优势。为了促进和维持apu和硅光子网络这一领域的澳门威尼斯人注册网站研究，一个支持芯片内和芯片间硅光子网络的开源模拟器将提供给更广泛的加速器/网络澳门威尼斯人注册网站研究社区。

在更广泛的层面上，这项工作弥合了异质系统社区和片上/片外网络社区之间的差距，并为教育和推广提供了多种机会。

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