MPCore多核处理器并行计算方法的研究与实现的开题报告.docx

MPCore多核处理器并行计算方法的研究与实现的开题报告

开题报告

题目：MPCore多核处理器并行计算方法的研究与实现

姓名：XXX学号：XXXXXX

一、研究背景

随着现代计算机架构的发展，多核处理器已经成为了趋势，它能够提高计算机的运算速度和运行效率，同时可用于高性能计算、科学计算甚至智能化和机器学习等领域。MPCore是ARMCortex-A系列中的一款多核处理器，也被广泛应用于嵌入式系统和移动设备等领域。由于MPCore可能面临着一些系统级的问题，如资源争用等，因此需要进行并行计算方法的研究。

二、研究内容

本课题旨在研究MPCore多核处理器的并行计算方法，具体内容包括：

1.分析MPCore多核处理器的体系结构和运行机制，了解和掌握MPCore内部的互联结构和资源分配方式等关键技术；

2.研究并实现基于MPCore的并行计算模型，包括基于OpenMP编程模型的并行计算和基于MPI的分布式计算模型；

3.优化多核处理器的性能，探究并实现针对MPCore多核处理器的优化策略，如任务调度策略、内存管理机制和缓存策略等；

4.在多种应用场景中验证MPCore多核处理器的并行计算性能，比较MPCore多核处理器和其他处理器的并行计算效率，如IntelXeonPhi等。

三、研究价值

通过本课题的研究与实现，可以深入理解MPCore多核处理器的并行计算机制和关键技术，同时对于多核处理器的优化有深入的了解，为未来多核处理器的开发提供技术支持。此外，本课题还可以应用于高性能计算、科学计算、机器学习等领域，提高计算机的运算速度和运行效率，具有广阔的应用前景。

四、研究方法

本课题将采用实验研究方法，包括MPCore多核处理器的体系结构分析、并行计算模型的设计与实现、多核处理器性能优化的实现和多种应用场景的性能验证等。具体的研究方法包括：

1.应用理论分析方法，通过对MPCore多核处理器的体系结构和运行机制进行深入分析，了解MPCore内部的互联结构和资源分配方式等关键技术；

2.应用实例分析和模拟方法，研究并实现MPCore多核处理器的并行计算模型，包括基于OpenMP编程模型的并行计算和基于MPI的分布式计算模型；

3.优化实验研究方法，探究并实现MPCore多核处理器的优化策略，如任务调度策略、内存管理机制和缓存策略等；

4.实验验证方法，采用多种应用场景对MPCore多核处理器进行测试，比较MPCore多核处理器和其他处理器的并行计算效率，如IntelXeonPhi等。

五、研究进度

2022.06-2022.08：MPCore多核处理器体系结构分析和并行计算模型设计

2022.09-2022.12：基于OpenMP和MPI的并行计算模型实现

2023.01-2023.03：MPCore多核处理器性能优化策略研究和实现

2023.04-2023.06：多种应用场景的性能测试和比较

2023.07-2023.08：论文撰写和论文答辩

六、参考文献

1.禹大伟,王道斌,张明剑.ARM多核处理器芯片的技术研究[J].计算机工程与应用,2011,47(6):73-76.

2.张子辉,谭立保.多核处理器的并行计算技术研究[J].计算机工程,2010,36(23):96-98.

3.张坤,刘春旭,苏洋.基于OpenMP的多核计算模型研究[J].计算机研究与发展,2018,55(12):2660-2671.

4.孙龙翔,邓锋,孟祥.基于MPI的分布式并行计算模型研究[J].软件工程,2016,19(4):77-84.

5.郭展旭,张新,王艳红.针对MPCore多核处理器的任务调度策略研究[J].计算机工程与应用,2012,48(5):238-241.