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探秘CPU-GPU异构系统：性能剖析与优化策略

一、引言

1.1研究背景与意义

随着信息技术的飞速发展，现代应用对计算性能的需求呈爆炸式增长。从科学研究中的大规模数值模拟、人工智能领域的深度学习模型训练，到金融行业的复杂数据分析，传统的单一处理器计算模式已难以满足这些日益增长的高性能计算需求。在这样的背景下，CPU-GPU异构系统应运而生，成为解决高性能计算挑战的关键技术之一。

CPU（CentralProcessingUnit）作为计算机系统的核心，具有强大的通用性和复杂逻辑处理能力，擅长执行串行任务，如操作系统的调度、复杂算法的控制流处理等。然而，随着摩尔定律逐渐逼近极限