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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中芯片间互连的数据一致性协议与传输延迟优化.docx
资料介绍
面向存算一体芯片的模拟计算阵列中芯片间互连的数据一致性协议与传输延迟优化
——从CXL到UCIe的存算一体芯片间通信优化
引言
在多芯片存算一体系统中,芯片间的数据一致性是确保计算正确性的关键。在存算一体芯片集群中,多个芯片共享存储资源,一个芯片对存储单元的修改需要及时通知其他芯片,防止数据不一致。CXL和UCIe等互连协议提供了缓存一致性和内存一致性的管理机制。传输延迟优化通过优化互连架构和通信协议,降低芯片间数据传输的延迟,提高系统性能。本文系统分析面向存算一体芯片的模拟计算阵列中芯片间互连的数据一致性协议与传输延迟优化技术。
数据一致性的基本概念
缓存一致性
缓存一致性确保多个芯片的缓存数据一致:
1. 写失效:当一个芯片写入缓存行时,其他芯片的缓存行失效,需要重新读取。
2. 写更新:当一个芯片写入缓存行时,更新其他芯片的缓存行,保持数据一致。
3. 目录协议:维护目录记录每个缓存行的状态,在缓存行被修改时,通知其他芯片。
内存一致性
内存一致性确保多个芯片对内存的访问顺序一致:
1. 顺序一致性:所有芯片对内存的访问顺序一致,性能低但编程简单。
2. 弱一致性:芯片通过同步操作确保内存一致性,性能高但编程复杂。
3. 释放一致性:芯片在释放锁时确保内存一致性,性能较高,编程复杂度适中。
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