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原标题:网络与信息系统研究所汪小林-罗英伟课题组在图

浏览次数:50 时间:2019-11-03

近日,北京大学信息科学技术学院、高能效计算与应用中心孙广宇副教授、谢源教授与丛京生教授带领的的高能效体系结构课题组在存储与计算融合和内存数据库体系架构两方面的研究工作分别取得重要突破。相关成果以《PM3:存储计算融合架构的功耗建模及管理优化》和《RC-NVM:支持内存数据库中对称行列访问的存储架构设计》为题的两篇论文,被电气电子工程师学会主办的国际高性能计算机体系结构研讨会录用。

图形处理器作为硬件加速器,在高性能计算领域,特别是近年来在大规模图计算和人工智能领域,得到了广泛应用。GPU的微体系结构设计可有效提高其资源利用率,对硬件性能发挥起到重要作用。

基于新型非易失存储的存储与计算融合技术通过利用存储内部高带宽,有效地解决了传统冯?诺依曼计算机体系结构所面临的存储墙问题。然而,高带宽的使用通常带来高功耗的开销。在 PM3研究工作中,课题组首先构建一个反应带宽与功耗关系的模型;然后基于此提出三种创新性的功耗管理技术,以提升架构的性能和能效。实验结果表明,通过合理的功耗控制,能够将基于 RRAM 的架构性能提升60倍以上。在 RC-NVM研究工作中,课题组首次提出将非易失存储与面向OLXP的内存数据库进行结合,利用交叉开关矩阵 非易失存储所独特的行-列对称访问能力,同时支持“行访问”和“列访问”两种内存访问操作,从而有效地提升面向OLXP应用的数据库访问效率。实验结果表明,该架构能够将 OLXP性能提升14倍以上。

北京大学信息科学技术学院网络与信息系统研究所汪小林教授-罗英伟教授课题组在GPU微体系结构领域开展了系统、深入的研究,并取得一系列重要进展。继GPU同步问题优化的研究成果发表于超级计算国际会议和计算机设计国际会议等计算机系统领域重要会议,他们关于GPU内存地址映射的最新研究成果以《GPU上高效节能的地址映射机制》为题,发表在2018年6月2—6日举行计算机体系结构国际研讨会上。

课题组成员包括信息学院博士研究生张超、王鹏、张宪、张炜其、王晓阳、关义金、吴秉哲,硕士研究生孟彤、袁之航和中国人民解放军国防科学技术大学博士研究生李硕。以上工作得到国家自然科学基金资助。

该工作提出一种基于窗口的新型熵值分析模型,据此发现了GPU程序在低地址位存在熵谷现象,并提出一种基于页地址熵的高效GPU地址映射策略,以较低功耗大幅提升了GPU程序的性能,显著改善了GPU的存储设计,对GPU微体系结构设计有着重要意义。

相关链接:被列为《中国计算机学会推荐国际学术会议和期刊目录》计算机体系结构/并行与分布计算/存储系统领域A类会议的HPCA创办于1995年,与计算机体系结构国际研讨会和微架构国际研讨会并称计算机体系结构领域三大顶级会议;论文录用率在为15%~20%。

论文的第一作者是信息学院博士研究生刘宇玺;其他作者还包括挪威科学技术大学Magnus Jahre副教授、密歇根理工大学王振林教授、比利时根特大学赵夏博士和Lieven Eeckhout教授。相关研究工作得到国家自然科学基金、国家高技术研究发展计划和深圳市知识创新计划等资助。

作为计算机体系结构领域顶级会议,ISCA由计算机协会计算机系统结构特殊兴趣组和电气电子工程师学会计算机架构技术委员会共同主办,同时也是中国计算机学会推荐的计算机体系结构/并行与分布计算/存储系统领域A类国际学术会议,在业界具有重要影响力。本届研讨会从378篇稿件中遴选出64篇,接收率为17%。

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