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龙芯3号互联系统的设计与实现
  • 期刊名称:计算机研究与发展,45(12):2001-2010,2008
  • 时间:0
  • 分类:TP302[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]中国科学院计算技术研究所,北京100190, [2]中国科学院研究生院,北京100049
  • 相关基金:国家“九七三”重点基础研究发展规划基金项目(2005CB321600);国家自然科学基金重点项目(60736012);国家“八六三”高技术研究发展计划基金重点项目(2008AA110901);国家自然科学基金项目(60703017)
  • 相关项目:高性能片上存储系统
中文摘要:

龙芯3号的互联结构设计采用了一种基于二维Mesh的可伸缩分布式多核结构,可为芯片级、主板级和系统级的互联提供统一的拓扑结构和逻辑设计.龙芯3号的对外接口采用扩展的HyperTransport协议,既可以用于连接IO,又可以实现多芯片的互联.在龙芯3号的互联结构中还设置了软件路由配置机制,可以在板级直接构筑中等规模的CC-NUMA系统和更大规模的NCC-NUMA系统,提供高效的通信机制.介绍了基于龙芯3号的多处理器系统互联架构.采用了双层可伸缩互联结构:片内由二维Mesh连接多个结点,结点内由交叉开关连接多个处理器核和二级缓存模块.片间无需额外硬件支持即可通过支持缓存一致性的HyperTransport接口实现16核的多处理器系统.利用层次化目录技术,龙芯3号还可以支持更大规模的多处理器系统.龙芯3号的互联架构为搭建简洁、高效、灵活、高度可扩展的共享存储多处理器系统提供了有力支持.

英文摘要:

The intereonnection of Godson-3 multi-core processor adapts a 2D mesh based scalable distributed architecture, providing unified topology for chip level, board level, and system level design. HyperTransport protocol is implemented in Godson-3, both for IO connection and multi-chip interconnection. Software configurable routing arithmetic could provide efficient communication for board level CC-NUMA system or the NCC-NUMA system on a larger scale. Introduced in this paper the interconnecting network of Godson-3 multi-core processor. On the chip level, two-level scalable architecture is implemented inside Godson-3. a 2D mesh is used to connect all the nodes in the top level; two crossbars are used inside every node to connect 4 cores and 4 L2 caches, along with memory controllers and IO controllers. On the board level, the medium scale multi-chip system of CC-NUMA can be easily constituted by using cache coherence protocol supported HyperTransport interface interconnection. A larger scale multi-chip system can be constituted by using dedicated hardware for networking. Based on all these architectural supports, it becomes much easier to constitut an efficient and scalable shared memory multi-chip system.

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