面向HPC的高性能微处理器研究进展

计算机工程与科学 ›› 2020, Vol. 42 ›› Issue (10高性能专刊): 1742-1748.

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面向HPC的高性能微处理器研究进展

王耀华,郭阳

（国防科技大学计算机学院，湖南长沙 410073）

收稿日期:2020-06-02 修回日期:2020-07-23 接受日期:2020-10-25 出版日期:2020-10-25 发布日期:2020-10-23
基金资助:
国家重点研发计划（2018YFB0204301）;湖南省湖湘英才计划（2019RS2027）

The review of state-of-the-art processor architectures for high performance computing

WANG Yao-hua，GUO Yang

（School of Computer,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China）

Received:2020-06-02 Revised:2020-07-23 Accepted:2020-10-25 Online:2020-10-25 Published:2020-10-23

摘要/Abstract

摘要： 高性能计算HPC以其强大的计算能力成为关系国计民生的重要技术。作为高性能计算系统算力源泉的高性能微处理器，更是
当前各国竞相争夺的技术高地，是高性能计算领域优势和实力的决定性技术。基于这一背景，以NVIDIA、Intel和AMD等
主流处理器厂商面向HPC的高性能处理器架构为主要目标，从计算资源的组织方式、存储子系统设计和核间互连技术等3个关键方面展开了研究与分析，在此基础上对当前高性能微处理器的主流技术进行了总结和展望。本文的分析和结论能够为未来面向HPC的微处理器研究提供有益的参考。

关键词: 高性能计算, 处理器体系结构, 存储子系统, 编程模型

Abstract:

High Performance Computing (HPC) delivers huge processing performance, and plays a key role in the national welfare and the people's livelihood. As the source of computation power, high performance processors mostly determine the overall performance of a HPC system, and are being intensively studied in many countries nowadays to maintain a competitive edge in the HPC domain. This paper provides a review of the state-of-the-art processor architectures from mainstream processor designers like NVIDIA, Intel, and AMD. We carry out the review in terms of computation resource organization, memory subsystem design, and the connection technology among multi-cores. Based on the analysis, we summarize the mainstream trends in high performance processor design. We believe that this paper can serve as a reference for future research on HPC oriented processor designs.

Key words: HPC, processor architecture, memory subsystem, programming model

王耀华, 郭阳. 面向HPC的高性能微处理器研究进展[J]. 计算机工程与科学, 2020, 42(10高性能专刊): 1742-1748.

WANG Yao-hua, GUO Yang. The review of state-of-the-art processor architectures for high performance computing[J]. Computer Engineering & Science, 2020, 42(10高性能专刊): 1742-1748.

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面向HPC的高性能微处理器研究进展

The review of state-of-the-art processor architectures for high performance computing

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