多处理器片上系统的硬件设计与工具集成

译者序原书前言第1章多核片上系统介绍——趋势与挑战11.1从片上系统到多处理器片上系统11.2多处理器片上系统的通用架构21.2.1处理单元31.2.2互连31.2.3电源管理31.3电源效率与适应性41.4复杂性与可扩展性51.5异构与同构方法61.5.1异构多处理器片上系统71.5.2同构多处理器片上系统81.6多变量优化101.6.1静态优化101.6.2动态优化111.7静态与动态中心化和分散方法的对比151.8小结16缩略语17参考文献18第1部分应用映射与通信基础设施第2章独立开发、验证与执行的可组合性与可预测性232.1简介232.2可组合性与可预测性252.2.1专用术语252.2.2可组合资源292.2.3可预测性资源322.2.4可组合与可预测资源332.3处理器芯片352.3.1可组合性352.3.2可预测性382.4互连382.4.1可组合性392.4.2可预测性402.5存储芯片402.5.1可预测性412.5.2可组合性452.6实验462.7小结48参考文献50第3章在片上多处理器系统中硬件支持下的有效资源利用533.1简介533.2学习网络处理应用553.2.1商用网络处理器563.2.2网络应用实例573.2.3FlexPathNP方法583.2.4通过网络处理可以在多核域中学到什么623.3学习高性能计算和科学计算633.3.1芯片上的分层多拓扑网络643.3.2任务管理673.3.3同步子系统683.3.4从超级计算中可以在多核领域学到什么693.4自然界生物启发、自组织系统的学习693.4.1自然界独立生存体的集体行为和技术系统703.4.2自适应IP核的技术实现713.4.3多核领域从自然界能够学到什么753.5小结75参考文献76第4章在多核上的映射应用784.1PALLAS784.2驱动应用794.2.1基于内容的图像检索804.2.2光流跟踪814.2.3静态视频背景提取834.2.4自动语音识别834.2.5压缩传感MRI854.2.6市场价值的风险估计计算金融864.2.7游戏874.2.8机器翻译884.2.9本节小结894.3并行性能的观点894.3.1不被要求的线性缩放904.3.2衡量实际的实物硬件问题904.3.3考虑算法914.3.4归纳914.4模式的框架914.4.1应用程序框架924.4.2规划框架934.5小结954.6附录964.6.1结构模式964.6.2计算模式964.6.3并行算法策略模式96参考文献97第5章消息传递给多核芯片的例子995.1度量标准比较的并行编程模型995.2对比框架1005.3对比消息传递和共享内存1015.3.1议程并行1025.3.2结果并行1025.3.3专家并行1035.4框架结构的影响1035.5讨论和小结104参考文献105第2部分多处理器系统的可重构硬件第6章适应性多处理器片上系统构建：自主系统设计和运行时间支持的新角度1096.1简介1096.2背景：硬件重新配置的介绍1116.2.1时钟重置基本概念1116.2.2时钟重置基本概念和配置间隔分类1136.3有关工作1156.4RAMPSoC方法1166.5RAMPSoC的硬件架构1186.6RAMPSoC的设计方法1206.7CAP-OS：用于RAMPSoC配置访问端口操作系统1236.8小结与展望126参考文献126第3部分多处理器系统的物理设计第7章设计工具和芯片物理设计模型1317.1简介1317.2MOS复杂门的应用1327.3减少线长1337.4减少功率1347.5布局策略1347.6一个晶体管网络的布局1357.7使用ASTRAN帮助模拟单元的合成1397.8小结140参考文献141第8章电源感知多核SoC芯片和NoC设计1428.1简介1428.2功率估算模型：从电子表格到功率状态机1458.2.1处理器的功耗模型1478.2.2存储功耗模型1488.2.3片上互连的功耗模型1488.2.4功率模型的嵌入式软件1508.2.5功率估算、分析和优化工具1518.2.6标准化和功率格式1538.3电源管理1548.3.1管理技术分类1558.3.2功率的动态监测和散热管理1568.4未来趋势159参考文献160第4部分多处理器系统的趋势与挑战第9章嵌入式多核系统：设计挑战与机遇1679.1简介1679.2“真实世界”的要求1689.2.1恒功率持续的高性能要求1689.2.2高级系统集成的需求1689.3产业增长的驱动力和可持续发展的大趋势1699.3.1互动世界1709.3.2连通世界1709.3.3安全世界1709.4区分多核SoC特性1729.4.1虚拟化1729.4.2异构多核系统1739.5多核设计：关键因素1749.6性能1749.7系统带宽1759.8软件复杂性1769.9SoC集成1769.9.1面积和功率1779.9.2互连的关键作用1789.9.3互连拓扑的选择1799.9.4软件1809.9.5异构多核1809.10多核设计：挑战与机遇1819.10.1汇合点性能目标1819.10.2基于标准的编程模型1839.10.3高级调试与优化1879.11小结187参考文献188第10章高性能多处理器片上系统：面向大规模市场的芯片架构18910.1简介18910.1.1大规模市场与高性能18910.2比例形式与用户期望19210.2.1比例的限制19310.3CPU的趋势19410.3.1功率19510.3.2暗硅19510.3.3如何处理暗硅19810.4小结203参考文献204第11章侵入计算：概述20511.1简介20511.1.1并行处理已经成为主流20611.1.2在未来2020年及以后的困难和不足20811.1.3侵入计算的挑战和原则20911.1.4支持侵入计算的架构挑战20911.1.5用于侵入计算支持信息