增強(qiáng)環(huán)互連結(jié)構(gòu)通信效率的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及增強(qiáng)環(huán)互連結(jié)構(gòu)通信效率的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]文獻(xiàn)“王恒娜.訪問(wèn)局部性原理在Cache存儲(chǔ)系統(tǒng)中的作用.電腦學(xué)習(xí)[J].2004年2月，第I期”中指出，CPU在短時(shí)間內(nèi)要訪問(wèn)的數(shù)據(jù)多集中在某幾個(gè)固定的簇。因此，一旦CPU在Cache (即緩存)中命中一次以后在后續(xù)的多次訪問(wèn)中都會(huì)命中。雖然經(jīng)過(guò)一級(jí)Cache的過(guò)濾作用，訪問(wèn)局部性有所減少，但是仍有很明顯的局部性存在。
[0003]另外，在圖像、圖形處理過(guò)程中，存儲(chǔ)器中會(huì)準(zhǔn)備大量數(shù)據(jù)提供計(jì)算使用，這些數(shù)據(jù)只使用一次，不用Cache，但是由于數(shù)據(jù)量大，并且存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)具備局部性特征，因而在計(jì)算節(jié)點(diǎn)和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)之間會(huì)有大量的一點(diǎn)對(duì)另一點(diǎn)的請(qǐng)求或數(shù)據(jù)傳輸。
[0004]目前，通信的互連結(jié)構(gòu)主要有環(huán)和XBAR(即crossbar，交叉開(kāi)關(guān)矩陣)兩種。XBAR互連結(jié)構(gòu)在速度方面占優(yōu)勢(shì)，但占用面積大，功耗高。環(huán)互連結(jié)構(gòu)的可擴(kuò)展性較強(qiáng)，適用于中小規(guī)模的系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證，面積開(kāi)銷小。
[0005]圖1示出了一種多核多存儲(chǔ)模塊的環(huán)互連結(jié)構(gòu)，在該環(huán)互連結(jié)構(gòu)中，當(dāng)核I頻繁訪問(wèn)末級(jí)緩存2，其他核對(duì)末級(jí)緩存2的訪問(wèn)并不多時(shí)，基于公平的優(yōu)先級(jí)調(diào)度會(huì)平均進(jìn)行四個(gè)核與末級(jí)緩存2的通信，核I會(huì)由于其他核占用環(huán)路資源而無(wú)法快速訪問(wèn)末級(jí)緩存2，導(dǎo)致核I的訪存請(qǐng)求嚴(yán)重阻塞，從而影響核I的處理速度。
[0006]由此可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)互連結(jié)構(gòu)存在通信效率低下的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)互連結(jié)構(gòu)通信效率低下，從而提出增強(qiáng)環(huán)互連結(jié)構(gòu)通信效率的方法及裝置來(lái)解決該問(wèn)題。
[0008]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0009]一種增強(qiáng)環(huán)互連結(jié)構(gòu)通信效率的方法，所述方法包括以下步驟:判斷環(huán)互連結(jié)構(gòu)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信是否存在局部性；當(dāng)其中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信存在局部性時(shí)，在所述兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間建立直連通信通道。
[0010]優(yōu)選地，所述判斷環(huán)互連結(jié)構(gòu)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信是否存在局部性的步驟包括:統(tǒng)計(jì)環(huán)互連結(jié)構(gòu)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間連續(xù)通信的次數(shù)；當(dāng)其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)與另一個(gè)節(jié)點(diǎn)連續(xù)通信的次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，則判定所述一個(gè)節(jié)點(diǎn)與所述另一個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信存在局部性。
[0011]優(yōu)選地，所述判斷環(huán)互連結(jié)構(gòu)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信是否存在局部性的步驟包括:檢測(cè)環(huán)互連結(jié)構(gòu)中各個(gè)發(fā)送端節(jié)點(diǎn)到各個(gè)接收端節(jié)點(diǎn)的訪問(wèn)請(qǐng)求并記錄；當(dāng)其中一個(gè)發(fā)送端節(jié)點(diǎn)到一個(gè)接收端節(jié)點(diǎn)的連續(xù)訪問(wèn)請(qǐng)求次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，則判定所述一個(gè)發(fā)送端節(jié)點(diǎn)與所述一個(gè)接收端節(jié)點(diǎn)之間的通信存在局部性。
[0012]進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)值為2或者大于2的自然數(shù)。
[0013]優(yōu)選地，所述在所述兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間建立直連通信通道的步驟之后還包括以下步驟:當(dāng)所述兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信不再存在局部性時(shí)，釋放所述通信通道。
[0014]本發(fā)明還提供一種增強(qiáng)環(huán)互連結(jié)構(gòu)通信效率的裝置，所述裝置包括:局部性判斷模塊，用于判斷環(huán)互連結(jié)構(gòu)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信是否存在局部性；通信通道建立模塊，用于當(dāng)其中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信存在局部性時(shí)，在所述兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間建立直連通信通道。
[0015]優(yōu)選地，所述局部性判斷模塊包括:統(tǒng)計(jì)單元，用于統(tǒng)計(jì)環(huán)互連結(jié)構(gòu)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間連續(xù)通信的次數(shù)；第一判定單元，用于當(dāng)其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)與另一個(gè)節(jié)點(diǎn)連續(xù)通信的次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，則判定所述一個(gè)節(jié)點(diǎn)與所述另一個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信存在局部性。
[0016]優(yōu)選地，所述局部性判斷模塊包括:檢測(cè)記錄單元，用于檢測(cè)環(huán)互連結(jié)構(gòu)中各個(gè)發(fā)送端節(jié)點(diǎn)到各個(gè)接收端節(jié)點(diǎn)的訪問(wèn)請(qǐng)求并記錄；第二判定單元，用于當(dāng)其中一個(gè)發(fā)送端節(jié)點(diǎn)到一個(gè)接收端節(jié)點(diǎn)的連續(xù)訪問(wèn)請(qǐng)求次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，則判定所述一個(gè)發(fā)送端節(jié)點(diǎn)與所述一個(gè)接收端節(jié)點(diǎn)之間的通信存在局部性。
[0017]進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)值為2或者大于2的自然數(shù)。
[0018]優(yōu)選地，所述裝置還包括:通信通道釋放模塊，用于當(dāng)所述兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信不再存在局部性時(shí)，釋放所述通信通道。
[0019]本發(fā)明的增強(qiáng)環(huán)互連結(jié)構(gòu)通信效率的方法及裝置的有益效果包括:
[0020]本發(fā)明的增強(qiáng)環(huán)互連結(jié)構(gòu)通信效率的方法及裝置，由于所述方法包括以下步驟:判斷環(huán)互連結(jié)構(gòu)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信是否存在局部性；當(dāng)其中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信存在局部性時(shí)，在所述兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間建立直連通信通道。而在現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)互連結(jié)構(gòu)中，當(dāng)某一節(jié)點(diǎn)頻繁訪問(wèn)另一節(jié)點(diǎn)，而其他節(jié)點(diǎn)對(duì)所述另一節(jié)點(diǎn)的訪問(wèn)并不多時(shí)，所述某一節(jié)點(diǎn)會(huì)由于其他節(jié)點(diǎn)占用環(huán)路資源而無(wú)法快速訪問(wèn)所述另一節(jié)點(diǎn)。通過(guò)判斷環(huán)互連結(jié)構(gòu)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信是否存在局部性，當(dāng)其中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信存在局部性時(shí)，在所述兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間建立直連通信通道，可以使得環(huán)互連結(jié)構(gòu)通信效率顯著提高。對(duì)于數(shù)據(jù)量很大，需要很多次傳輸?shù)那樾危景l(fā)明的增強(qiáng)環(huán)互連結(jié)構(gòu)通信效率的方法的優(yōu)勢(shì)更加突出。另外，根據(jù)訪問(wèn)請(qǐng)求的局部性，增加一條可配置的直連通信通道，能夠更好的保證訪存局部性，使得節(jié)點(diǎn)接受到的訪問(wèn)請(qǐng)求有良好的局部性，有利于節(jié)點(diǎn)的性能提高。
【附圖說(shuō)明】
[0021]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
[0022]圖1是一種多核多存儲(chǔ)模塊的環(huán)互連結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的一種增強(qiáng)環(huán)互連結(jié)構(gòu)通信效率的方法的流程示意圖；
[0024]圖3是本發(fā)明實(shí)施例4的一種增強(qiáng)環(huán)互連結(jié)構(gòu)通信效率的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例1
[0026]圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例1的一種增強(qiáng)環(huán)互連結(jié)構(gòu)通信效率的方法，該方法包括以下步驟:
[0027]步驟S21、判斷環(huán)互連結(jié)構(gòu)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信是否存在局部性。當(dāng)其中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信存在局部性時(shí)，執(zhí)行步驟S22。環(huán)互連結(jié)構(gòu)屬于通信互連結(jié)構(gòu)的一種，其可擴(kuò)展性較強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證，面積開(kāi)銷小，在本技術(shù)領(lǐng)域的中小規(guī)模系統(tǒng)中應(yīng)用較多。局部性，是本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)術(shù)語(yǔ)，例如文獻(xiàn)“王恒娜.訪問(wèn)局部性原理在Cache存儲(chǔ)系統(tǒng)中的作用.電腦學(xué)習(xí)[J].2004年2月，第I期”對(duì)這一概念有詳細(xì)介紹。
[0028]步驟S22、在所述兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間建立直連通信通道。所謂通信通道，即指信息可以傳輸?shù)耐ǖ?。在所述兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間建立直連通信通道后，所述兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間不需要通過(guò)環(huán)互連結(jié)構(gòu)中有限的環(huán)路資源進(jìn)行通信，而是通過(guò)所述直連通信通道直接地進(jìn)行通信。
[0029]在現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)互連結(jié)構(gòu)中，當(dāng)某一節(jié)點(diǎn)頻繁訪問(wèn)另一節(jié)點(diǎn)，而其他節(jié)點(diǎn)對(duì)所述另一節(jié)點(diǎn)的訪問(wèn)并不多時(shí)，所述某一節(jié)點(diǎn)會(huì)由于其他節(jié)點(diǎn)占用環(huán)路資源而無(wú)法快速訪問(wèn)所述另一節(jié)點(diǎn)。通過(guò)判斷環(huán)互連結(jié)構(gòu)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信是否存在局部性，當(dāng)其中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信存在局部性時(shí)，在所述兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間建立直連通信通道，可以使得環(huán)互連結(jié)構(gòu)通信效率顯著提高。對(duì)于數(shù)據(jù)量很大，需要很多次傳輸?shù)那樾?，本?shí)施例的增強(qiáng)環(huán)互連結(jié)構(gòu)通信效率的方法的優(yōu)勢(shì)更加突出。另外，根據(jù)訪問(wèn)請(qǐng)求的局部性，增加一條可配置的直連通信通道，能夠更好的保證訪存局部性，使得節(jié)點(diǎn)接受到的訪問(wèn)請(qǐng)求有良好的局部性，有利于節(jié)點(diǎn)的性能提尚。
[0030]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，在步驟S22之后還可以包括以下步驟:
[0031]步驟S23、當(dāng)所述兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信不再存在局部性時(shí)，釋放所述通信通道。
[0032]在所述兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信不再存在局部性時(shí)，釋放所述通信通道，當(dāng)另外兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信存在局部性時(shí)，再在所述另外兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間建立新的通信通道，這樣可以提高通信通道的復(fù)用性，避免資源浪費(fèi)，節(jié)約成本。