一种面向蒙特卡洛程序的128核可扩展体系结构  

A 128-core scalable architecture for Monte Carlo application

作　　者：张立[1] 黎铁军[1] 张建民[1] ZHANG Li;LI Tie-jun;ZHANG Jian-min(College of Computer Science and Technology,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China)

机构地区：[1]国防科技大学计算机学院,湖南长沙410073

出　　处：《计算机工程与科学》2023年第4期590-598,共9页Computer Engineering & Science

基　　金：国家重点研发计划(2022YFB2803405);国家自然科学基金(62072464);装备预先研究项目(31511010101)。

摘　　要：蒙特卡洛方法是研究粒子输运问题的重要方法,为蒙特卡洛方法设计定制加速体系结构成为粒子输运模拟的研究热点。分析了一种典型的蒙特卡洛方法代理程序Quicksilver的程序特征,并对存储层次和簇规模等影响可扩展性的结构参数进行了探索,提出了一种面向蒙特卡洛程序的128核可扩展体系结构,在128核配置下实现了相比单核90倍的加速比和70.1%的扩展效率。Monte Carlo method is an important method to study particle transport problems.Designing a customized acceleration architecture for Monte Carlo method has become a research hotspot in particle transport simulation.This paper profiles Quicksilver,a typical proxy application using Monte Carlo method,and makes an architectural exploration to the structural parameters that affect scalability,such as storage hierarchy and cluster size.Finally,a 128-core scalable architecture for Monte Carlo program is proposed,which achieves 90×speedup compared to a single core and a scaling efficiency of 70.1%under 128 cores.

关 键 词：蒙特卡洛方法 粒子输运 众核体系结构 可扩展性 簇 

分 类 号：TP302[自动化与计算机技术—计算机系统结构]