نام پژوهشگر: رضا فلامرزی

نگاشت پردازش های شبکه بر روی معماری های چند هسته ای
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده فنی و مهندسی 1392
  رضا فلامرزی   امیر رجب زاده

استفاده از راه حل های نرم افزاری برای کاربردهای شبکه ای مانند فیلتر بلوم، علیرغم انعطاف پذیری بالایی که دارند به دلیل کارایی پایین این روش ها خیلی مناسب نمی باشد. با بهره گیری از پیاده سازی سخت افزاری مبتنی بر fpga می توان به کارایی مورد نظر دست یافت. از طرفی امروزه استفاده از معماری های چند هسته ای به دلیل توان پردازشی بالای آنها به ویژه برای کاربردهای موازی افزایش یافته است. در این پژوهش دو معماری چند هسته ای به نام های معماری چند هسته ای با صف اشتراکی و معماری چند هسته ای با صف اختصاصی برای کاربردهای فیلتر بلوم و کد افزونه ی چرخشی به عنوان دو کاربرد شبکه ای پر استفاده، بیان شد و با کمک زبان توصیف سخت افزاری vhdl توصیف گردید. به علاوه، پرس وجوی بسته ها در فیلتر بلوم دارای قابلیت موازی ذاتی است که انگیزه ی استفاده از معماری های چند هسته ای برای پیاده سازی این کاربرد بوده است. معماری های پیشنهادی برای تعداد 1، 2، 4، 8 و 16 هسته پیاده سازی شد. نتایج پیاده سازی بر روی fpga نشان می دهد که معماری چند هسته ای با حافظه ی اختصاصی کارایی بهتری نسبت به معماری چند هسته ای با حافظه ی اشتراکی دارد، به علاوه به دلیل این که کد افزونه ی چرخشی کاربرد سبک تری نسبت به فیلتر بلوم است، توان پردازشی حاصل برای آن نیز بالاتر می باشد. کاربرد فیلتر بلوم بر روی پردازنده ی کارت گرافیک و همچنین بر روی cpu نیز اجرا گردید و نتایج با یکدیگر مقایسه شد. در حالتی که تعداد بسته های موجود در حافظه برای پردازش 16384 عدد بود، پردازنده ی کارت گرافیک نسبت به cpu تسریعی در حدود 274 برابر داشت. همچنین مقایسه ی معماری های چند هسته ای پیشنهادی با پردازنده ی کارت گرافیک برای کاربرد فیلتر بلوم نشان می دهد، برای حالت با 16 هسته، معماری اول (با صف اشتراکی) توان عملیاتی در حدود 5.5 برابر و معماری دوم (با صف اختصاصی) توان عملیاتی در حدود 7.1 برابر نسبت به پردازنده ی دارد.