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面向申威架构的OpenCL程序编译优化技术研究的开题报告
一、选题背景
随着计算机技术的不断发展，高性能计算已经成为科学研究和工程应用中的常见需求。而面向申威架构的OpenCL程序编译优化技术的研究，则是为了满足科学研究和工程应用中对高性能计算的需求。申威架构是由中国自主研发的一种高性能计算系统，其多核众核芯片使得其在高性能计算领域大有作为。而OpenCL则是编写计算机程序的一种开放标准。因此，研究面向申威架构的OpenCL程序编译优化技术，既能够使得申威架构的计算能力得以最大化的利用，同时也能够为OpenCL提供更加广泛的应用场景。
二、研究目的
本次研究旨在探索面向申威架构的OpenCL程序编译优化技术。具体来说，本研究将围绕以下几个方面展开工作：
1、了解申威架构的基本架构和特性，深入了解其多核众核芯片的应用原理；
2、研究OpenCL程序编译优化技术的基本理论和方法，探究在申威架构上进行OpenCL程序优化的具体策略；
3、设计并实现面向申威架构的OpenCL程序编译优化工具，验证其能够显著提高计算性能；
4、通过对多个实际应用场景进行测试和评估，分析面向申威架构的OpenCL程序编译优化技术在实际场景中的应用效果，并寻找优化的潜在空间。
三、研究内容
本课题将从以下几个方面展开研究：
1、申威架构的基本原理和多核众核芯片的应用原理。通过对申威架构的概括性介绍以及多核众核芯片的应用原理进行深入了解，为OpenCL程序的优化提供原理基础；
2、OpenCL程序编写的方法和技巧以及编写落地的过程，包括如何在OpenCL程序中利用申威架构的多核众核芯片，如何优化OpenCL程序的性能，如何进行代码调试和错误处理等；
3、面向申威架构的OpenCL程序编译优化工具的设计与实现。本项目将在掌握申威架构和OpenCL的基础上开发针对申威架构的OpenCL程序编译优化工具，从而使得开发者可以基于该工具进行OpenCL程序的优化，显著提升计算性能；
4、通过实际应用场景的测试和评估，分析面向申威架构的OpenCL程序编译优化技术的优化效果和适用范围。本研究将在多个应用场景上进行效果测试，不断调整和优化编译优化工具的设计，以最大化优化效果。
四、研究难点
在本次研究中，主要的难点如下：
1、申威架构的多核众核芯片应用原理比较复杂，需要进行深入了解才能进行OpenCL程序的优化。
2、OpenCL程序编写的能力和经验对于本课题的研究至关重要，因此需要有一定的技术沉淀和经验积累。
3、面向申威架构的OpenCL程序编译优化工具的设计与实现，需要组合申威架构和OpenCL程序的优化技巧，具有较高的难度和复杂度。
五、研究意义
本次研究的意义主要体现在以下几个方面：
1、通过研究面向申威架构的OpenCL程序编译优化技术，能够进一步挖掘申威架构的计算能力，提高计算机处理性能，从而能够更高效地满足科学研究和工程应用中的计算需求。
2、通过研究面向申威架构的OpenCL程序编译优化技术，能够推动以OpenCL为基础的计算机程序的广泛应用，提高计算机程序的可移植性和通用性。
3、本次研究可为申威架构和OpenCL程序编写的优化奠定基础，为日后的相关研究提供参考和借鉴。
六、研究方法
1、文献研究：通过查阅相关文献，了解申威架构的基本原理和应用特点，同时了解OpenCL程序编写的方法和技巧；
2、理论探索：通过对申威架构和OpenCL程序的深入了解，探索面向申威架构的OpenCL程序编译优化技术的具体策略和方法；
3、工具开发：基于申威架构和OpenCL编写程序的特点，开发具有自动化编译和优化功能的面向申威架构的OpenCL程序编译优化工具，以提高计算性能；
4、实践测试：通过测试和评估，分析面向申威架构的OpenCL程序编译优化技术的实际效果，优化工具的实际应用效果。
七、预期成果
1、具有完整的面向申威架构的OpenCL程序编译优化工具，能够实现自动化编译和优化功能，提高计算性能；
2、一系列针对不同应用场景的优化策略和方法，并验证其实际优化效果；
3、在多个实际应用场景中进行测试和评估，验证面向申威架构的OpenCL程序编译优化技术的应用效果。
八、研究进度计划
本次研究的进度计划如下：
时间节点研究内容
第1-2个月·文献调研·申威众核芯片的应用原理学习
第3-5个月·OpenCL程序编写技能学习·完成针对申威架构OpenCL程序编译的实验
第6-8个月·基于申威架构的OpenCL程序编译优化方法研究·实现面向申威架构OpenCL程序自动化编译优化
第9-11个月·工具测试与性能分析·性能评估报告撰写·需求变更及调整
第12个月·总结研究成果及经验·学术论文撰写
九、参考文献
1.申威多核协处理器的架构分析.郭悦,夏阳,张洋.计算机系统应用.2