[发明专利]一种面向高性能计算的新型处理单元及计算机体系架构

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种面向高性能计算的新型处理单元及计算机体系架构。

背景技术

随着云计算、大数据等技术的不断发展，用户对计算机体系的处理能力的要求越来越高。

传统计算机体系包括处理单元、核心数据交换单元和管理交换单元。其中，处理单元中可以包括若干个利用互联总线相连接的计算处理单元以及I/O控制器等，用于对计算机体系进行核心计算。

然而，对于传统的处理单元最多可以包括20个计算处理单元，导致计算机体系在计算高密度、高并发数据时存在一定的局限和不足，因此，急需提供一种面向高性能计算的新型处理单元，以进行高性能高密度的计算。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种面向高性能计算的新型处理单元及计算机体系架构，以进行高性能高密度的计算。

本发明实施例提供了一种面向高性能计算的新型处理单元，包括：

依次相连接的两个以上的最小逻辑单元，每相邻个个最小逻辑单元的两侧分别连接有对应于该相邻两个最小逻辑单元的内部存储控制器；所述最小逻辑单元包括两个相互连接的计算处理单元；与位于首尾的两个最小逻辑单元分别相连接的内部存储扩展器；

其中，位于各个最小逻辑单元同一侧的各个内部存储控制器相连接，实现任意两个所述最小逻辑单元中的计算处理单元的连接。

优选地，所述新型处理单元包括72个计算处理单元。

优选地，进一步包括：PCIe扩展器，用于对外提供36路PCI Express Gen3.0的扩展。

优选地，进一步包括：设备管理器，用于提供DMI总线，以连接PCH芯片组。

本发明实施例还提供了一种面向高性能计算的计算机体系架构，包括核心数据交换单元、管理交换单元、以及上述新型处理单元。

优选地，所述新型处理单元采用PCIe x16的链路对外进行通信，其中，传输带宽不大于128Gb/s，双向带宽不大于256Gb/s。

优选地，所述核心数据交换单元通过100Gb/s传输速率的链路对内连接所述新型处理单元，对外提供至少一个100Gb/s的上行通讯接口。

优选地，管理交换单元，用于监控计算机体系中各个模块的运行状态，其中，所述运行状态包括温度和电压。

本发明实施例提供了一种面向高性能计算的新型处理单元及计算机体系架构，省却新型处理单元中除用于计算数据的模块以外的模块，例如，I/O控制器，以使得新型处理单元中能够更多的集成计算处理单元，以提高数据计算能力；采用内部存储控制器与内部存储扩展器相结合，从而扩大了新型处理单元的存储空间。

附图说明

图1是本发明实施例提供的新型处理单元示意图；

图2是本发明实施例提供的计算机体系架构简易图；

图3是本发明实施例提供的计算机体系架构详细图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种面向高性能计算的新型处理单元，可以包括：依次相连接的两个以上的最小逻辑单元，每相邻个个最小逻辑单元的两侧分别连接有对应于该相邻两个最小逻辑单元的内部存储控制器；所述最小逻辑单元包括两个相互连接的计算处理单元；与位于首尾的两个最小逻辑单元分别相连接的内部存储扩展器；

其中，位于各个最小逻辑单元同一侧的各个内部存储控制器相连接，实现任意两个所述最小逻辑单元中的计算处理单元的连接。

根据上述面向高性能计算的新型处理单元，省却新型处理单元中除用于计算数据的模块以外的模块，例如，I/O控制器，以使得新型处理单元中能够更多的集成计算处理单元，以提高数据计算能力；采用内部存储控制器与内部存储扩展器相结合，从而扩大了新型处理单元的存储空间。

在本实施例中，图1中的新型处理单元是面向高性能计算进行设计的，在本发明一个优选实施例中，1个新型处理单元中可以包括72个计算处理单元，来负责数据的运算和指令的处理，其中，每个计算处理单元最高支持4个并发线程，1个新型处理单元最多支持284线程，从而可以满足高性能应用对高并发数据的需求。