检索结果-内蒙古大学图书馆

高技术通讯 2015年第1期25卷 46-53页

作者：黄元杰陈云霁吴承勇中国科学院计算机体系结构国家重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

研究了面向弹性粗粒度可重构阵列(CGRA)的高级语言综合方法,针对现有方法由于采用逐个执行基本块的方式限制了循环代码性能的问题,提出了一种在内层循环基本块间局部地采用数据触发的新型控制方式。这一新的综合方式在保证正确性的同时... 详细信息

研究了面向弹性粗粒度可重构阵列(CGRA)的高级语言综合方法,针对现有方法由于采用逐个执行基本块的方式限制了循环代码性能的问题,提出了一种在内层循环基本块间局部地采用数据触发的新型控制方式。这一新的综合方式在保证正确性的同时可缩短循环迭代间隔。实验表明,该方法平均只需引入25.4%的面积开销即可缩减50%的执行时间,并在5/6的测试程序上节约了执行能耗。

关键词：可重构处理器弹性电路动态调度数据流控制

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HDAS:异构集群上Hadoop+框架中的动态亲和性调度

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高技术通讯 2016年第4期26卷 333-343页

作者：何文婷崔慧敏冯晓兵中国科学院计算机体系结构国家重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

针对现有异构集群的编程框架着重于异构资源的利用,没有充分考虑共享资源竞争导致作业完成时间延长的情况,基于Hadoop+框架和异构任务模型,提出并实现了异构动态亲和性调度(HDAS)算法,该算法利用Hadoop的心跳机制监测各结点上的资源使... 详细信息

针对现有异构集群的编程框架着重于异构资源的利用,没有充分考虑共享资源竞争导致作业完成时间延长的情况,基于Hadoop+框架和异构任务模型,提出并实现了异构动态亲和性调度(HDAS)算法,该算法利用Hadoop的心跳机制监测各结点上的资源使用情况和实时负载,对系统中的异构资源用不同的策略计算与任务的亲和性,进行任务分派,使系统的资源利用更充分,从而降低共享资源竞争导致的任务延迟,提高系统的整体吞吐率,且提交到系统中的应用都会在启动后一定时间内被执行。对25种混合负载的试验表明,Hadoop+框架使用HDAS相对于Hadoop的实现可获得平均21.9x的加速比,明显优于基于异构任务模型的调度策略(17.9x),并使其中21个负载的任务平均延迟不超过6%,在任务对系统资源需求多样性丰富的混合负载上优化效果明显。

关键词： MapReduce 异构 Hadoop+ 亲和性调度

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面向低能耗的非精确异构多核上的运行时技术

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高技术通讯 2014年第8期24卷 791-799页

作者：房双德杜子东方运潭黄元杰李华伟陈云霁吴承勇中国科学院计算机体系结构国家重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

为降低异构多核处理器芯片的能耗,为非精确异构多核平台提出了一种基于分层调节器的硬件抽象和搜索方法。该方法首先将异构多核硬件及其非精确参数抽象为树状结构,其次使用能效分数标定调节器树,最后在线搜索其路径,为程序的每个算法获... 详细信息

为降低异构多核处理器芯片的能耗,为非精确异构多核平台提出了一种基于分层调节器的硬件抽象和搜索方法。该方法首先将异构多核硬件及其非精确参数抽象为树状结构,其次使用能效分数标定调节器树,最后在线搜索其路径,为程序的每个算法获得最佳的硬件及其参数配置。实验表明,该方法能够在满足用户精确度需求的前提下,相比于精确CPU核,平均降低40%的能耗,且能够很好地适应精确度需求的变化。

关键词：非精确计算异构多核分层调节器运行时能耗减少

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面向处理器微体系结构评估的高通量MicroBenchmark研究

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计算机研究与发展 2018年第7期55卷 1569-1583页

作者：薛瑞苗福涛叶笑春孙凝晖徐文星计算机体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100049 中国农业银行北京100073 北京石油化工学院北京102617

基准测试程序是评估处理器微体系结构设计的重要手段,然而当前的基准测试程序无法有效全面地评估面向高通量应用的处理器微体系结构的设计.基于此,针对高通量应用的特征,提出了用于评估面向高通量应用的处理器微体系结构设计的基准测试... 详细信息

基准测试程序是评估处理器微体系结构设计的重要手段,然而当前的基准测试程序无法有效全面地评估面向高通量应用的处理器微体系结构的设计.基于此,针对高通量应用的特征,提出了用于评估面向高通量应用的处理器微体系结构设计的基准测试程序——HTC-MicroBench.首先,提出一种基于应用特征的高通量应用分类方法,并基于此分类方法对高通量应用中的Workload进行分类.其次,针对高通量应用的特征,提出了一种基于线程的作业处理节点并行化模型,基于此模型完成了HTCMicroBench的设计和实现.最后,从作业并发性、作业之间的耦合性和Cache使用效率等指标对HTCMicroBench进行实验评估;并基于HTC-MicroBench对TILE-Gx和Xeon两种处理器的并行加速能力做了评估,高并发、低耦合和由Workload特征所体现出的不同Cache命中率的评估结果说明了HTCMicroBench能够准确刻画高通量应用的特征,并对面向高通量应用的处理器微体系结构的设计进行有效的测评.

关键词：高通量应用处理器微体系结构设计基准测试程序并行化 Pthread模型

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基于AKMC方法研究Mn对Cu团簇析出的影响

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原子能科学技术 2021年第9期55卷 1622-1631页

作者：贾丽霞贺新福王东杰商红慧吴石曹金利豆艳坤曹晗王瑾杨文中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究所北京102413 中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190

Cu团簇析出是影响FeCu合金体系安全服役的主要因素之一。本文基于原子动力学蒙特卡罗(AKMC)方法研究了热老化条件下,合金元素Mn对Fe-1.34at.%Cu-X at.%Mn(X为0、0.27、1.2、3、5)合金中Cu团簇析出的影响。研究结果表明,随着体系中Mn含... 详细信息

Cu团簇析出是影响FeCu合金体系安全服役的主要因素之一。本文基于原子动力学蒙特卡罗(AKMC)方法研究了热老化条件下,合金元素Mn对Fe-1.34at.%Cu-X at.%Mn(X为0、0.27、1.2、3、5)合金中Cu团簇析出的影响。研究结果表明,随着体系中Mn含量的增加,析出形核的纳米级Cu团簇的数密度不断增加;Mn含量对形核Cu团簇的平均尺寸影响不大。团簇中主要成分为Cu;团簇中Mn含量随初始基体中Mn含量的增加而增加。合金元素的成团参与百分比决定了团簇平均尺寸。Cu-Vac复合体较强的扩散能力及其较远的扩散距离是造成Cu团簇析出的主要因素;而Mn的加入会抑制Cu-Vac复合体的可移动距离和可移动能力,从而提高Cu团簇的数密度。合金元素Mn的加入会影响形核Cu团簇的尺寸、数密度,从而影响Cu团簇引起的硬化效应。

关键词： Cu团簇原子动力学蒙特卡罗方法合金元素Mn

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基于网络负载特征感知的数据流指令调度机制研究

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高技术通讯 2018年第11期28卷 885-898页

作者：冯煜晶欧焱叶笑春范东睿谭旭唐志敏中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190 中国科学院大学计算机与控制学院北京100049

研究了数据流架构的指令调度策略,基于当前普遍采用的数据流指令调度机制,提出了支持模式切换的动态指令调度机制。由于数据流架构执行模式具有并行化特点,同一时刻存在大量并行传递的数据和并行的计算,网络传输负载呈现出非均匀的分布... 详细信息

研究了数据流架构的指令调度策略,基于当前普遍采用的数据流指令调度机制,提出了支持模式切换的动态指令调度机制。由于数据流架构执行模式具有并行化特点,同一时刻存在大量并行传递的数据和并行的计算,网络传输负载呈现出非均匀的分布模式。局部网络传输压力过大导致数据流节点中的处理单元内部出现流水线停顿,片上网络(NoC)的局部传输效率降低,从而影响数据流架构的网络传输延迟、计算部件的利用率和整体的执行效率,因此针对原有的指令调度策略提出改进方案。针对网络负载的动态变化实时调整指令调度策略,从而达到缓解网络局部拥塞,提高网络传输效率的目的。本研究使用数据流模拟器对提出的机制进行验证,实验结果表明,采用本文提出的指令调度机制,数据流网络的传输延迟平均降低了12. 8%,计算部件的利用率平均提高了14. 4%,数据流架构的整体性能平均提高了14. 7%。

关键词：数据流架构动态指令调度片上网络(NoC) 网络负载单元利用率

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低功耗高速时钟数据恢复电路

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高技术通讯 2016年第6期26卷 542-549页

作者：孟时光杨宗仁计算机体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

为了降低高速串行接口的时钟数据恢复(CDR)电路的功耗,在研究、分析现有时钟数据恢复结构的基础上,提出了一种新的时钟数据鉴相算法及其电路实现方法。新的电路设计仅使用一个高速采样时钟,比传统的鉴相电路减少一半的采样率,从而减少... 详细信息

为了降低高速串行接口的时钟数据恢复(CDR)电路的功耗,在研究、分析现有时钟数据恢复结构的基础上,提出了一种新的时钟数据鉴相算法及其电路实现方法。新的电路设计仅使用一个高速采样时钟,比传统的鉴相电路减少一半的采样率,从而减少了前端采样模块的功耗。该鉴相算法采用统计方法减小鉴相时钟的噪声,进而达到很低的误码率。该鉴相算法可使用数字综合的方法实现,工作在较低的频率下,这样便于迁移到不同的工艺中。整个电路使用40nm工艺实现,实际芯片测试数据表明,使用该电路的接收端可以稳定工作在13Gb/s的速率下,功耗达到0.83p J/bit,误码率低于10E-12。

关键词：低功耗接收端,高速串行接口,时钟数据恢复( CDR)

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面向存储网络的融合I/O模拟器设计与实现

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高技术通讯 2020年第10期30卷 983-997页

作者：魏征黎斐南邢晶霍志刚孙凝晖中国科学院大学北京100089 计算机体系结构国家重点实验室北京100089 中国科学院计算技术研究所北京100089

在现有计算机系统结构中,要实现跨节点的数据存储操作,数据需要先经过本地网卡、远程网卡、远程内存才能到达远程存储设备。这一过程通常还需要远程节点操作系统和应用软件的参与才能完成。随着硬件技术的发展,存储设备的访问延迟大幅... 详细信息

在现有计算机系统结构中,要实现跨节点的数据存储操作,数据需要先经过本地网卡、远程网卡、远程内存才能到达远程存储设备。这一过程通常还需要远程节点操作系统和应用软件的参与才能完成。随着硬件技术的发展,存储设备的访问延迟大幅下降。为了进一步降低节点数据传输延迟,充分发挥存储设备的性能优势,本文设计了面向网络与存储的融合I/O设备模型UIO,通过让多个功能模块共享存储设备中的内存和数据通路,以简化跨节点数据存储的传输通路优化。并加入辅助计算功能实现数据处理操作,通过与可编程硬件的结合,可以让用户定制辅助计算模块,提高UIO设备的处理效率,扩展应用场景。设计并实现了面向key-value存储系统的UIO设备模拟器,使用4 kB长度value的情况下,与传统数据通路对比,远程put延迟可以降低31%,远程get延迟减少20%。综合指令延迟和指令使用频率对整体操作延迟进行分析,UIO设备在目标场景中预期可以达到比传统数据通路更低的延迟。

关键词：设备融合模拟器 key-value存储可编程硬件

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基于软硬件协同的细粒度安全域隔离机制

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高技术通讯 2024年第1期34卷 33-45页

作者：李亚伟章隆兵王剑计算机体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

基于内存篡改的攻击能够恶意地修改程序执行环境的关键数据,给程序提供一个安全可信的执行环境是抑制恶意软件的有效手段。本文提出了一种基于软硬件协同的解决方案,能够以函数调用为粒度,为程序执行提供相对隔离的安全执行环境。为了... 详细信息

基于内存篡改的攻击能够恶意地修改程序执行环境的关键数据,给程序提供一个安全可信的执行环境是抑制恶意软件的有效手段。本文提出了一种基于软硬件协同的解决方案,能够以函数调用为粒度,为程序执行提供相对隔离的安全执行环境。为了配合软件,在底层提供了2大硬件支撑:load/store指令在访存时都要进行地址检查,同时也设置了访问属性;在硬件页表上增加了函数调用隔离域(CFID),在TLB转换时进行安全隔离的检查。提供了2种不同场合的数据共享访问策略,在GEM5上实现了原型系统,通过运行安全测试集,能够有效地隔离非安全环境。相比于虚拟机和特权级切换的方法,本文的硬件实现几乎没有切换损耗。在SPEC CPU 2006的测试集中,本文提出的硬件隔离机制总体性能损耗低于3%。

关键词：细粒度隔离执行硬件安全软硬件协同

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UGD:面向固态盘缓存系统的数据过滤技术

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高技术通讯 2016年第8期26卷 739-749页

作者：张子刚蒋德钧孙凝晖中国科学院计算机体系结构国家重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

为了提高固态盘(SSD)缓存系统固态盘的使用寿命,研究了系统的数据过滤技术。针对现有固态盘缓存系统数据过滤技术没有考虑数据页重用距离,导致重用距离大于固态盘缓存大小的数据页进入固态盘缓存,造成不必要的缓存页替换和固态盘擦写,... 详细信息

为了提高固态盘(SSD)缓存系统固态盘的使用寿命,研究了系统的数据过滤技术。针对现有固态盘缓存系统数据过滤技术没有考虑数据页重用距离,导致重用距离大于固态盘缓存大小的数据页进入固态盘缓存,造成不必要的缓存页替换和固态盘擦写,从而降低缓存命中率和固态盘使用寿命的问题,提出了一种协同的数据过滤技术UGD。该技术综合考虑了数据页访问频率和数据页重用距离,让访问次数少和重用距离长的数据页不进入固态盘缓存,从而增长了固态盘的使用寿命。为了评测UGD技术的效果,实现了一个固态盘缓存模拟器,并使用开源负载和实际应用负载进行了大量实验。实验数据表明,与现有过滤技术相比,UGD技术能够使固态盘缓存系统的平均命中率提高10%,使固态盘平均写入量降低42.5%。

关键词：固态盘(SSD) 固态盘缓存系统固态盘寿命数据过滤

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