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根據(jù)計(jì)算趨近數(shù)據(jù)的原則，提出面向MPI集合操作的定制化片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法，通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)有片上路由器的硬件功能實(shí)現(xiàn)MPI集合操作在網(wǎng)絡(luò)層的加速。設(shè)計(jì)MPI歸約操作，將其擴(kuò)展至多種集合操作，并與一種針對(duì)確定性路由算法且可動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)消息傳輸路徑的自適應(yīng)方法相結(jié)合，使集合操作可在擴(kuò)展后的片上路由器上完成，加速處理過(guò)程并減少處理器核負(fù)載。此外，提出片上路由器的微體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，比較不同片上網(wǎng)絡(luò)中擴(kuò)展后的片上路由器布局并評(píng)估相應(yīng)性能、功耗和片上面積。測(cè)試結(jié)果表明，與基于軟件的最優(yōu)實(shí)現(xiàn)相比，該方法在僅消耗有限功耗與片上面積的基礎(chǔ)上，可使MPI歸約性能提升6.4- 41.7倍，廣播性能提升15.3 - 31.2倍，全局歸約性能提升5.4 -9.7倍，收集性能提升1.3-1.8倍。
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