Optimisation des transferts de données sur systèmes multiprocesseurs sur puce

Optimizing Data Transfers for Multiprocessor Systems on Chips

• Auteur / Autrice : Selma Saidi
• Direction : Oded Maler, Thao Dang
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 24/10/2012
• Etablissement(s) : Grenoble
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences et technologies de l'information, informatique (Grenoble ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : VERIMAG
• Jury : Président / Présidente : Ahmed Bouajjani
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Eric Flamand, Bruno Jego
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Luca Benini, Albert Cohen

Mots clés

Mots clés libres

Application data parallèles

DMA

Systemes multiprocesseurs sur puce

Data parallel applications

Direct Memory Access(DMA)

Multiprocessor architecture

Résumé

Les systèmes multiprocesseurs sur puce, tel que le processeur CELL ou plus récemment Platform 2012, sont des architectures multicœurs hétérogènes constitués d'un processeur host et d'une fabric de calcul qui consiste en plusieurs petits cœurs dont le rôle est d'agir comme un accélérateur programmable. Les parties parallélisable d'une application, qui initialement est supposé etre executé par le host, et dont le calcul est intensif sont envoyés a la fabric multicœurs pour être exécutés. Ces applications sont en général des applications qui manipulent des tableaux trés larges de données, ces données sont stockées dans une memoire distante hors puce (off-chip memory) dont l 'accès est 100 fois plus lent que l 'accès par un cœur a une mémoire locale. Accéder ces données dans la mémoire off-chip devient donc un problème majeur pour les performances. une characteristiques principale de ces plateformes est une mémoire local géré par le software, au lieu d un mechanisme de cache, tel que les mouvements de données dans la hiérarchie mémoire sont explicitement gérés par le software. Dans cette thèse, l 'objectif est d'optimiser ces transfert de données dans le but de reduire/cacher la latence de la mémoire off-chip .

Multiprocessor system on chip (MPSoC) such as the CELL processor or the more recent Platform2012 are heterogeneous multi-core architectures, with a powerful host processor and a computation fabric, consisting of several smaller cores, whose intended role is to act as a general purpose programmable accelerator. Therefore computation-intensive (and parallelizable) parts of the application initially intended to be executed by the host processor are offloaded to the multi-cores for execution. These parts of the application are often data intensive, operating on large arrays of data initially stored in a remote off-chip memory whose access time is about 100 times slower than that of the cores local memory. Accessing data in the off-chip memory becomes then a main bottleneck for performance. A major characteristic of these platforms is a software controlled local memory storage rather than a hidden cache mechanism where data movement in the memory hierarchy, typically performed using a DMA (Direct Memory Access) engine, are explicitely managed by the software. In this thesis, we attempt to optimize such data transfers in order to reduce/hide the off-chip memory latency.