【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及gpgpu领域，具体提供一种增强gpgpu中缓存标记位的方法及装置。
技术介绍
1、gpgpu（general-purpose computing on graphics processing units）指的是利用图形处理单元（gpu）来进行通用计算，而不仅仅是用于图形渲染。gpgpu利用gpu强大的并行计算能力处理非图形任务，显著提高了计算效率。
2、同时，gpgpu在科学计算、深度学习、图像处理、数据分析及诸多科学领域中，有着广阔的应用前景。gpgpu需要拥有能够及时可靠的处理大量数据的能力，缓存单元作为gpgpu中非常重要的一个环节，是数据暂存的重要载体，缓存单元因为其拥有最快的读写速度，但因单位面积容量小且单位面积的成本高的问题，在当代gpgpu设计中普遍容量不高，因此采用了分级的设计理念，按读写速度越来越慢，容量越来越大的逻辑，将整个缓存单元分成了l1 l2 l3等多级缓存。工艺制程进入纳米级以后，触发逻辑的电压需求减小了许多，虽然更有利于系统集成和电气一体化设计，但是更低的触发电压也意味着更容易受到电磁干扰。
3、而cache作为非常重要的数据暂存环节，如果受到电磁干扰导致数据出现错误，在并行计算量很大的gpgpu会有非常严重的影响。
4、因此，如何增强gpgpu中缓存单元的稳定性，进而提升整体gpgpu的工作水平是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术是针对上述现有技术的不足，提供一种实用性强的
2、本专利技术进一步的技术任务是提供一种设计合理，安全适用的增强gpgpu中缓存标记位的装置。
3、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
4、一种增强gpgpu中缓存标记位的方法，数据或指令以thread的形式进入缓存单元之后，首先需要thread根据对应的index寻找到相应的缓存位置，寻找到对应位置之后会将tag和data进行剥离，剥离完成之后分别进入各自的crc编码和矩阵存储进行存储；
5、数据分别走两条路线，一条路线为经过crc编码之后进入矩阵存储单元模块进行存储，当缓存单元收到指令的时候，会将矩阵存储单元的数据取出，进行crc解码，即crc生成然后进入比较模块进行比较，比较的内容即为第二条路线，直接将数据存入矩阵存储单元，在矩阵存储单元中，与crc编码之后的数据存放在同一块空间当中；
6、等待相关命令发出之后，两条线路的数据会同时进入比较单元比较，比较无误时才会将数据进行下一步操作，如果比较的时候出现问题，则会拉高error_end信号，从而使流水线暂停当前工作，去修复对应的error之后才可继续进行工作。
7、进一步的，所述crc编码中，运算过程的实现是输入与对应的位数做异或，然后多次并行例化这个过程，把上一轮计算的结果作为下一次计算的输入，其中，对于crc生成的多项式，需要提前指定格式。
8、进一步的，所述crc16中，g（x）=x^16+x^12+x^5+1，输入的数据若为1011001，则a（x）= = x^6 + x^4 + x^3 + 1，crc生成的时候会产生p（x）= a(x) * x^n / g(x) n ，g(x)n为g（x）中x的最高次幂，这个过程在crc校验模块中计算得出的，a（x）的生成是对应系数得出，不需要进行计算，然后生成新的结果f（x）= a(x) * x^n + p(x)，所计算出的结果带入crc校验模块进行迭代，算是否存有余数，没有余数的话，则证明数据是无误的，再把数据部分拿出，与原有数据进行比较；
9、如果有错误，则会拉起对应的error信号。
10、进一步的，所述crc校验模块计算方式为：
11、生成多项式g(x)=x^16+x^12+x^5+1，为crc16的固定校验格式；
12、crc校验码生成过程为：
13、首先，将a(x)左移 r 位这里 r = 16 ，相当于 a(x)* x^16 ，这一步在多项式运算中是给a(x) 后面添加 16 个 0 对应的项，此时a(x)*x^16作为被除数，用a(x)*x^16除以g(x) ，即a(x)*x^16=q(x)*g(x)+p(x) ，其中q(x) 是商式,p(x) 是余式，且 p(x) 的次数小于 16，这里的除法是模2除法不借位的二进制除法，本质是异或运算，p(x)就是crc -16校验码；
14、生成新的多项式 f(x)= a(x)*x^16+p(x) ，将其发送出去，接收端接收到数据对应多项式f(x)后，用 f(x)除以g(x)，若余数为 0，则认为数据在传输过程中没有出错，此时从f(x)中提取出数据部分对应 a(x)，与原有发送的数据进行比较，所述原有发送数据对应a(x)；
15、若余数不为0 ，则说明数据传输出现错误，会拉起对应的error信号。
16、进一步的，数据进入缓存单元时，以线程thread的形式进入的，线程束warp由诸多线程束thread组成，在gpgpu中，工作单元以sm为单位，一个sm核只能在一个时间同时处理一个线程束。
17、进一步的，所述缓存单元由标签+data组成，标签由tag+index组成，所述标签来索引对应的data, 其中index用于确定缓存行的具体位置，tag用于比对数据是否一致。
18、进一步的，第一次存入缓存行的时候tag随数据一同存储，当发生缓存行替换的操作时，需要替换的数据通过index索引到对应位置，二者tag进行比对，如果tag一致，则对数据进行修改或替换；
19、如果tag不一致，则会发生未命中的行为，cache会把当前的请求向更高的cache层级发出，直到tag匹配为止。
20、一种增强gpgpu中缓存标记位的装置，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；
21、所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；
22、所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行一种增强gpgpu中缓存标记位的方法。
23、本专利技术的一种增强gpgpu中缓存标记位的方法及装置和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：
24、本专利技术通过增强标记位的标记手段，来增强gpgpu中缓存单元的稳定性，进而提升整体gpgpu的工作水平。
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1.一种增强GPGPU中缓存标记位的方法，其特征在于，数据或指令以Thread的形式进入缓存单元之后，首先需要Thread根据对应的index寻找到相应的缓存位置，寻找到对应位置之后会将Tag和Data进行剥离，剥离完成之后分别进入各自的CRC编码和矩阵存储进行存储；
2.根据权利要求1所述的一种增强GPGPU中缓存标记位的方法，其特征在于，所述CRC编码中，运算过程的实现是输入与对应的位数做异或，然后多次并行例化这个过程，把上一轮计算的结果作为下一次计算的输入，其中，对于CRC生成的多项式，需要提前指定格式，采用CRC16。
3.根据权利要求2所述的一种增强GPGPU中缓存标记位的方法，其特征在于，所述CRC16中，g（x）=x^16+x^12+x^5+1，输入的数据若为1011001，则A（X）= = x^6 + x^4 + x^3 + 1，CRC生成的时候会产生p（x）= A(x) * x^n / g(x) n ，g(x) n为g（x）中x的最高次幂，这个过程在CRC校验模块中计算得出的，A（x）的生成是对应系数得出，不需要进行计算，然后生成新的结果
4.根据权利要求3所述的一种增强GPGPU中缓存标记位的方法，其特征在于，所述CRC校验模块计算方式为：
5.根据权利要求1或4所述的一种增强GPGPU中缓存标记位的方法，其特征在于，数据进入缓存单元时，以线程Thread的形式进入的，线程束warp由诸多线程束Thread组成，在GPGPU中，工作单元以SM为单位，一个SM核只能在一个时间同时处理一个线程束。
6.根据权利要求5所述的一种增强GPGPU中缓存标记位的方法，其特征在于，所述缓存单元由标签+Data组成，标签由Tag+index组成，所述标签来索引对应的Data, 其中index用于确定缓存行的具体位置，tag用于比对数据是否一致。
7.根据权利要求6所述的一种增强GPGPU中缓存标记位的方法，其特征在于，第一次存入缓存行的时候Tag随数据一同存储，当发生缓存行替换的操作时，需要替换的数据通过index索引到对应位置，二者tag进行比对，如果tag一致，则对数据进行修改或替换；
8.一种增强GPGPU中缓存标记位的装置，其特征在于，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；
...【技术特征摘要】
1.一种增强gpgpu中缓存标记位的方法，其特征在于，数据或指令以thread的形式进入缓存单元之后，首先需要thread根据对应的index寻找到相应的缓存位置，寻找到对应位置之后会将tag和data进行剥离，剥离完成之后分别进入各自的crc编码和矩阵存储进行存储；
2.根据权利要求1所述的一种增强gpgpu中缓存标记位的方法，其特征在于，所述crc编码中，运算过程的实现是输入与对应的位数做异或，然后多次并行例化这个过程，把上一轮计算的结果作为下一次计算的输入，其中，对于crc生成的多项式，需要提前指定格式，采用crc16。
3.根据权利要求2所述的一种增强gpgpu中缓存标记位的方法，其特征在于，所述crc16中，g（x）=x^16+x^12+x^5+1，输入的数据若为1011001，则a（x）= = x^6 + x^4 + x^3 + 1，crc生成的时候会产生p（x）= a(x) * x^n / g(x) n ，g(x) n为g（x）中x的最高次幂，这个过程在crc校验模块中计算得出的，a（x）的生成是对应系数得出，不需要进行计算，然后生成新的结果f（x）= a(x) * x^n + p(x)，所计算出的结果带入crc校验模块进行迭代，算是否...
【专利技术属性】
技术研发人员：李炳坤，魏朝飞，许桂龙，闫玉婕，
申请(专利权)人：山东浪潮科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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