CPU-GPU协同高性能卫星数传预处理方法

张鑫宇; 杨甲森; 徐聪; 陈志敏; 智佳; 陈托

引用本文:	张鑫宇,杨甲森,徐聪,陈志敏,智佳,陈托.CPU-GPU协同高性能卫星数传预处理方法[J].上海航天,2023,40(4):38-45.

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CPU-GPU协同高性能卫星数传预处理方法

张鑫宇^1,2,杨甲森¹,徐聪^1,2,陈志敏¹,智佳¹,陈托¹

1.中国科学院国家空间科学中心，北京 100190;2.中国科学院大学计算机科学与技术学院，北京 100049

摘要:

空间数据系统咨询委员会(CCSDS)协议的分层特征对数传预处理的完全并行提出挑战，虚拟信道、应用过程的多路复用为并行处理提供契机。本文面向高性能数传预处理需求，在分析处理性能瓶颈的基础上，提出一种层间流程中央处理器(CPU)控制、层内瓶颈步骤GPU加速的协同处理新方法。以高级在轨系统(AOS)帧循环冗余校验(CRC)、工程参数提取与物理量转换算法为研究对象，对图形处理器(GPU)线程分配、CPU-GPU协同任务划分进行设计。实验结果表明:方法可实现CRC校验11.449 6 GB.s^-1、工程参数提取与物理量转换0.902 4 GB.s^-1的处理速率，性能较传统CPU架构提升显著。

(1.National Space Science Center， Chinese Academy of Sciences， Beijing 100190， China;2.School of Computer Science and Technology， University of Chinese Academy of Sciences， Beijing 100049， China)