[发明专利]面向任务流的高效能立体并行柔性可重构计算架构模型

权利要求书

1、一种面向任务流的高效能立体并行柔性可重构计算架构模型，其特征是：含有n个计算节点PE，每个计算节点PE含有m个相对独立的任务处理部件组TPPG，每个任务处理部件组TPPG含有k个具有不同粒度的任务处理能力的分布于不同层次的任务处理部件TPP，每一个任务处理部件TPP为通用CPU、通用GPU、可重构计算部件、具有自计算能力的Cache、具有自计算能力的存储器Memory、具有自计算能力的外部磁盘阵列Storage中的任一种，其中，n、m、k为自然数，各计算节点PE之间通过高速交换网络连接，以满足各计算节点PE间的快速数据交换需求，各任务处理部件组TPPG间通过共享存储器或共享寄存器或高速总线进行数据的传递，各个任务处理部件TPP间通过共享存储器或共享寄存器来交换所需数据。

2.根据权利要求1所述的面向任务流的高效能立体并行柔性可重构计算架构模型，其特征是：任务处理部件TPP是具有一定计算、存储、通信能力并能够对任务流中的某类任务进行处理的计算部件，可重构计算部件为FPGA，高速交换网络为全局寄存器。

3.根据权利要求1或2所述的面向任务流的高效能立体并行柔性可重构计算架构模型，其特征是：为了使计算发生在最接近数据存储的地方，该计算架构模型支持对多个层次的资源进行动态重构，当一个应用根据任务流模型被划分成一组任务时，在该计算架构模型下，除了能利用计算节点PE的资源和任务处理部件组TPPG的资源对任务进行并行处理外，还能利用每个任务处理部件组TPPG内部不同层次的任务处理部件TPP和不同任务处理部件组TPPG中同一层次的任务处理部件TPP对任务进行并行处理，形成一个多层次的立体并行处理架构模型。

4.根据权利要求3所述的面向任务流的高效能立体并行柔性可重构计算架构模型，其特征是：所述任务流模型是将应用以任务为单位进行描述，把应用表达为一组相互关联和并行执行的任务，通过合适的任务流模型有效刻画应用中各子任务的特性、相互关系以及对它们进行高效执行的自然模式。

5.根据权利要求3所述的面向任务流的高效能立体并行柔性可重构计算架构模型，其特征是：根据任务的特性对计算资源进行重新划分和配置，包括处理器内部结构配置、处理部件配置、内存访问路径、结点间网络配置、可重构部件配置，使不同粒度的任务被调度到适合处理的不同层次的任务处理部件TPP上去进行处理，使得计算发生在最接近数据存储的位置，以最佳的路径重构数据通路，对不同的应用都尽可能达到最佳的利用率。