面向通用GPU虚拟化多任务的三维堆叠存储架构研究

项目名称： 面向通用GPU虚拟化多任务的三维堆叠存储架构研究

项目编号： No.61402285

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 景乃锋

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 27万元

中文摘要： 近年来，基于GPU处理器的通用GPU计算平台以其成本和能效优势为未来的高性能计算提供了新的方法和手段。但GPU本身架构和运行框架的限制使其只能以加速器的角色出现，而无法在以并行多任务处理为基本特征的通用计算环境中直接地发挥作用，从而制约了通用GPU计算的广泛应用。因此，本课题提出对现有GPU架构的拓展和运行框架的优化来实现计算、存储和互连资源的虚拟共享，进而支持GPU处理器片上虚拟化多任务并行处理的目标。针对这一目标，本课题以存储架构为切入点，利用最新的三维堆叠存储器集成工艺所提供的优势，应对现有GPU二维存储设计所面临的存储容量、通信带宽以及延时的诸多挑战。在此基础上，进一步探索和研究符合通用GPU计算虚拟化多任务需求的存储架构设计方法和资源动态管理机制，并借助运行框架多任务处理的拓展，实现更细粒度、更为经济的存储虚拟化方式，为未来的高性能计算及GPU虚拟化提供硬件架构和运行框架的支持。

中文关键词： 通用图形处理器；片上存储；三维堆叠；多任务处理；

英文摘要： Recently, thanks to the lower cost and higher energy efficiency of GPUs (Graphics Processing Units), the General Purpose GPU (GPGPU) computing has provided new opportunities for high performance computing in the future. However, the limitations in both GP

英文关键词： GPGPU；on-chip memory；3D stacking；multi-tasking；