A portable framework with generalized runtime features for task graph execution and concurrent multi-application deployment on heterogeneous systems

doi:10.1016/j.future.2025.108184

A portable framework with generalized runtime features for task graph execution and concurrent multi-application deployment on heterogeneous systems

2025-10-13

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DOI：10.1016/j.future.2025.108184

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异构计算平台被广泛采用以满足现代应用的多样化性能需求，但它们在平衡可编程性与性能可移植性方面面临关键挑战。本研究引入了一个统一且可移植的框架，通过整合CEDR运行时系统与Taskflow任务图编程模型来解决这一权衡问题。通过结合CEDR的动态调度与Taskflow的并行化能力，本系统简化了应用开发，同时实现了在CPU、GPU和FPGA上的高效执行。我们展示了其在广泛的异构SoC和高性能计算规模系统上的可移植性。该框架通过集中式协调层支持多应用的并发执行，克服了孤立执行上下文的局限性，并在高度异构平台上实现了最高1.23倍的加速比。我们的解决方案进一步将运行时特性（如流式输入处理和缓存调度）泛化至跨应用场景，使执行时间最高提升6.08倍，调度开销降低29.60倍。实验评估表明，执行时间得到持续改进，验证了该集成且可扩展设计的有效性。

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