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NUMA与多Cluster缓存一致性架构设计

共计 30 章节
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01
课程导入
目标=NUMA与多Cluster缓存… · 核心概念 · 整体知识框架与典型应用场景
课程导入NUMA
02
计算机体系结构基础
目标=存储层次 · 缓存行 · 局部性原理
计算机体系结构基…目标=存储层次
03
NUMA架构原理
目标=节点 · 本地/远程内存 · 访问延迟差异
NUMA架构原理
04
多Cluster架构基础
目标=Cluster定义 · Cluster内与Cluster间互… · 片上网络
Cluster架构基础
05
缓存一致性入门
目标=一致性 · 连贯性 · 内存模型
缓存一致性入门目标=一致性
06
缓存一致性协议基础
目标=MSI · MESI · MOESI
缓存一致性协议基…MSI
07
监听协议深入
目标=总线监听 · 嗅探 · 写无效
监听协议深入目标=总线监听
08
目录协议深入
目标=目录结构 · 全映射目录 · 有限目录
目录协议深入目标=目录结构
09
NUMA系统中的缓存一致性
目标=NUMA感知的目录设计 · 远程访问 · Home节点选择
NUMA系统
10
多Cluster缓存一致性挑战
目标=跨Cluster通信 · Cluster间延迟 · 可扩展性
Cluster缓存一致性挑战
11
多Cluster一致性协议设计
目标=层次化协议 · Cluster内监听加Cluster… · 两级一致性
Cluster一致性协议设计
12
一致性协议验证方法
目标=模型检验 · 定理证明 · 模拟仿真
一致性协议验证方…目标=模型检验
13
性能建模与评估
目标=延迟 · 带宽 · 吞吐量
性能建模评估
14
NUMA内存管理
目标=页分配 · 首次触摸 · NUMA平衡
NUMA内存管理
15
多Cluster数据布局
目标=数据分布 · 副本放置 · 共享数据定位
Cluster数据布局
16
同步与一致性
目标=锁 · 原子操作 · 屏障
同步一致性
17
异构与加速器场景
目标=GPU · FPGA · AI加速器
异构加速器场景
18
案例实战一
目标=双Cluster四核MESI目… · 状态机实现与模拟验证
案例实战一Cluster
19
案例实战二
目标=NUMA感知的目录缓存与Hom…
案例实战二NUMA
20
案例实战三
目标=多Cluster层次化一致性协…
案例实战三Cluster
21
案例实战四
目标=基于Gem5的NUMA多Clu…
案例实战四Gem5
22
常见问题与调试
目标=一致性错误 · 死锁 · 活锁
常见问题调试
23
先进研究方向
目标=近存计算 · 存内计算 · 光互连
先进研究方向目标=近存计算
24
工业界实践
目标=Intel UPI · AMD Infinity Fabri… · ARM CMN
工业界实践Intel
25
安全与一致性
目标=侧信道 · 缓存攻击 · 一致性协议安全
安全一致性
26
低功耗与一致性
目标=电源管理 · 时钟门控 · 电压频率调节
低功耗一致性
27
可扩展性设计模式
目标=分区 · 分片 · 层次化
可扩展性设计模式目标=分区
28
综合项目一
目标=设计并实现一个支持NUMA的多…
综合项目一NUMA
29
综合项目二
目标=针对给定工作负载优化一致性协议…
综合项目二目标=针对给定工…
30
课程总结与展望
目标=知识体系回顾 · 核心设计原则 · 开放问题
课程总结目标=知识体系回…