基于2阶段同步的GPGPU线程块压缩调度方法

来源：计算机研究与发展杂志2016年第6期北京时间：

作者：张军,何炎祥,沈凡凡,江南,李清安,

摘要：通用图形处理器(generalpurposegraphicsprocessingunit,GPGPU)在面向高性能计算、高吞吐量的通用计算领域的应用日益广泛，它采用的SIMD(singleinstructionmultipledata)执行模式使其能获得强大的并行计算能力.目前主流的通用图形处理器均通过大量高度并行的线程完成计算任务的高效执行.但是在处理条件分支转移的控制流中，由于通用图形处理器采用串行的方式顺序处理不同的分支路径，使得其并行计算能力受到影响.在分析讨论前人针对分支转移处理低效的线程块压缩重组调度方法的基础上，提出了2阶段同步的线程块压缩重组调度方法TSTBC(two-stagesynchronizationbasedthreadblockcompactionscheduling)，通过线程块压缩重组适合性判断逻辑部件，分2个阶段对线程块进行压缩重组有效性分析，进一步减少了无效的线程块压缩重组次数.模拟实验结果表明：该方法较好地提高了线程块的压缩重组有效性，相对于其他同类方法降低了对线程组内部数据局部性的破坏，并使得片上一级数据cache的访问失效率得到有效降低；相对于基准体系结构，系统性能提升了19.27%.

关键词：通用图形处理器, 线程调度, 线程块压缩重组, 2阶段同步, 分支转移,