1、隨著計算系統(tǒng)步入大數(shù)據(jù)時代，內(nèi)存計算(Processing in Memory，PIM)技術(shù)被認為是緩解存儲墻效應(yīng)的革命性的新型架構(gòu)。PIM技術(shù)或稱之為近數(shù)據(jù)計算(Near Data Computing，NDC)技術(shù)的核心思想是將存儲部件和計算資源緊密耦合，以此消除內(nèi)存帶寬瓶頸的制約和處理器與內(nèi)存之間傳遞數(shù)據(jù)引起的開銷。包含PIM結(jié)構(gòu)與主處理器的系統(tǒng)是一種新型的異構(gòu)并行計算架構(gòu)，近年來研究人員不斷提出結(jié)合新型存儲或三維集成技術(shù)的PIM結(jié)

2、構(gòu)，但對于適用于該類新型異構(gòu)平臺的通用任務(wù)調(diào)度方法，尚缺乏研究與探討。
　　針對已有的定制化PIM結(jié)構(gòu)存在的硬件冗余與非通用性的局限性，本文基于任務(wù)圖分析的方法提出了一個形式化的模型來量化PIM+CPU異構(gòu)并行計算架構(gòu)的性能和能耗，并且首次提出了一個針對該架構(gòu)的應(yīng)用劃分與映射框架。在該框架中，一個應(yīng)用被劃分為子任務(wù)的集合，并依據(jù)提出的執(zhí)行單元映射算法PEFT（PIM-oriented Earliest-Finish-Time），將

3、各子任務(wù)調(diào)度到合適的執(zhí)行單元(CPU或PIM)，使處理器與PIM結(jié)構(gòu)并行地執(zhí)行各子任務(wù)，以此最大化引入PIM機制帶來的性能提升。PEFT算法在產(chǎn)生最優(yōu)的子任務(wù)調(diào)度順序基礎(chǔ)上，為每個子任務(wù)選擇可以獲得最小完成時間的處理單元。評估時選取數(shù)據(jù)密集型的機器學(xué)習(xí)應(yīng)用作為測試集，并且一款真正的3D DRAM產(chǎn)品HMC-2.0被用作內(nèi)存實體進行評估。實驗結(jié)果表明我們提出的應(yīng)用劃分與映射框架對比傳統(tǒng)的計算架構(gòu)，平均可以降低46％的應(yīng)用執(zhí)行時間，從而顯著