检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机学报 2007年第7期30卷 1104-1114页

作者：郇丹丹李祖松胡伟武刘志勇中国科学院计算技术研究所系统结构重点实验室

随着存储系统的访问速度与处理器的运算速度的差距越来越显著,访存性能已成为提高计算机系统性能的瓶颈．通过对指令Cache和数据Cache失效行为的分析,提出一种预取策略——结合访存失效队列状态的预取策略．该预取策略保持了指令和数据... 详细信息

随着存储系统的访问速度与处理器的运算速度的差距越来越显著,访存性能已成为提高计算机系统性能的瓶颈．通过对指令Cache和数据Cache失效行为的分析,提出一种预取策略——结合访存失效队列状态的预取策略．该预取策略保持了指令和数据访问的次序,有利于预取流的提取．并将指令流和数据流的预取相分离,避免相互替换．在预取发起时机的选择上,不但考虑当前总线是否空闲,而且结合访存失效队列的状态,减小对处理器正常访存请求的影响．通过流过滤机制提高预取准确性,降低预取对访存带宽的需求．结果表明,采用结合访存失效队列状态的预取策略,处理器的平均访存延时减少30%,SPEC CPU2000程序的IPC值平均提高8.3%．

关键词：预取 Cache失效龙芯2号

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全局部分重复计算划分

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计算机研究与发展 2006年第12期43卷 2158-2165页

作者：王轶然陈莉冯晓兵张兆庆中国科学院计算技术研究所系统结构重点实验室

并行化编译器常常采用拥有者计算规则来进行计算划分,为了提高性能和可扩展性,后来引入了部分重复计算划分的概念·这是一种针对并行程序节点间局部性的重要优化方法·以前的部分重复计算划分局限于一个循环套的范围,因此新提... 详细信息

并行化编译器常常采用拥有者计算规则来进行计算划分,为了提高性能和可扩展性,后来引入了部分重复计算划分的概念·这是一种针对并行程序节点间局部性的重要优化方法·以前的部分重复计算划分局限于一个循环套的范围,因此新提出了全局部分重复计算划分的问题,给出一个简化的性能模型和一个基于整数线性规划的全局部分重复计算划分框架·实验结果表明,其结果显著优于局限于单个循环套的部分重复计算划分,比以前提出的启发式方法有更好的适应性·

关键词：并行化编译器分布式主存系统部分重复计算划分数据并行

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面向串扰时延效应的时序分析方法及在集成电路测试中的应用

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计算机学报 2007年第10期30卷 1681-1688页

作者：张旻晋李华伟李晓维中国科学院计算技术研究所系统结构重点实验室

随着特征尺寸进入纳米尺度,相邻连线之间的电容耦合对电路时序的影响越来越大,并可能使得电路在运行时失效.准确和快速地估计电路中的串扰效应影响,找到电路中潜在的串扰时延故障目标,并针对这些故障进行测试是非常必要的.文中提出了一... 详细信息

随着特征尺寸进入纳米尺度,相邻连线之间的电容耦合对电路时序的影响越来越大,并可能使得电路在运行时失效.准确和快速地估计电路中的串扰效应影响,找到电路中潜在的串扰时延故障目标,并针对这些故障进行测试是非常必要的.文中提出了一种基于通路的考虑多串扰引起的时延效应的静态时序分析方法,该方法通过同时考虑临界通路及为其所有相关侵略线传播信号的子通路来分析多串扰耦合效应.该方法引入了新的数据结构"跳变图"来记录所有可能的信号跳变时间,能够精确地找到潜在的串扰噪声源,并在考虑串扰时延的情况下有效找到临界通路及引起其最大串扰减速效应的侵略子通路集.这种方法可以通过控制跳变图中时间槽的大小来平衡计算精度和运行时间.最后,文中介绍了在基于精确源串扰通路时延故障模型的测试技术中,该静态时序分析方法在耦合线对选择和故障敏化中的应用.针对ISCAS89电路的实验结果显示,文中提出的技术能够适应于大电路的串扰效应分析和测试,并且具有可接受的运行时间.

关键词：串扰静态时序分析通路时延故障时延测试

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面向无线传感器网络应用的自适应调试方法

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计算机学报 2011年第7期34卷 1195-1213页

作者：李丰霍玮冯晓兵中国科学院计算技术研究所系统结构重点实验室北京100190

传感网技术是物联网得以实现的重要基础.然而,受到资源有限以及程序行为不确定等因素的影响,无线传感器网络上编程和调试的难度尤甚于普通的分布式程序.文中提出了一种面向无线传感器网络程序的源码级错误诊断方法.该方法采用基于全局... 详细信息

传感网技术是物联网得以实现的重要基础.然而,受到资源有限以及程序行为不确定等因素的影响,无线传感器网络上编程和调试的难度尤甚于普通的分布式程序.文中提出了一种面向无线传感器网络程序的源码级错误诊断方法.该方法采用基于全局量计数器的方法进行程序追踪,然后根据追踪日志重放错误执行轨迹,支持属性违反错误的分析和调试.同时,通过依赖分析确定与属性相关的程序片段,并根据系统资源约束以及用户反馈,自适应调整追踪这些程序片段的代码,以满足系统资源的限制,支持错误定位.文中以Open64编译器为基础,实现了一个针对TinyOS操作系统中nesC程序错误诊断的原型系统.实验数据表明,此方法能够有效地控制确定性重放技术的时空开销,有力地支持了无线传感器网络程序中属性违反类型错误的诊断.

关键词：物联网无线传感器网络依赖分析确定性重放调试

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基于SimpleScalar的龙芯CPU模拟器Sim-Godson

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计算机学报 2007年第1期30卷 68-73页

作者：张福新章隆兵胡伟武中国科学院计算技术研究所系统结构重点实验室北京100080

现代高性能通用处理器的设计越来越复杂,模拟器在处理器设计中所起的作用越来越大.龙芯2号是中国科学院计算技术研究所研制的高性能通用处理器.最早开发的龙芯2号的模拟器ICT-Godson是信号级模拟器,它模拟了处理器的所有细节,十分准确,... 详细信息

现代高性能通用处理器的设计越来越复杂,模拟器在处理器设计中所起的作用越来越大.龙芯2号是中国科学院计算技术研究所研制的高性能通用处理器.最早开发的龙芯2号的模拟器ICT-Godson是信号级模拟器,它模拟了处理器的所有细节,十分准确,但速度和灵活性有较大限制.文章基于SimpleScalar工具集,设计并实现了龙芯2号的模拟器***-Godson具有高速度和高灵活性的优点,且准确性也很高.在3.0GHz的Pentium4微机上,Sim-Godson速度约为500K指令/s.大部份测试程序在Sim-Godson上的IPC(Instruction PerCycle)与ICT-Godson相差不到5%,达到了很高的准确性.Sim-Godson在龙芯2号的性能分析工作中发挥了重要作用.

关键词：模拟器龙芯2号处理器 SimpleScalar 通用处理器高性能处理器

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众核体系结构对Cilk语言的硬件支持及评测研究

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计算机学报 2008年第11期31卷 1975-1985页

作者：龙国平张军超范东睿中国科学院计算技术研究所系统结构重点实验室北京100190

如何编程众核体系结构是当前一个亟待解决的问题.研究可扩展的硬件机制支持Cilk编程模型的目的是在良好的编程性和可扩展硬件实现之间达到平衡.Cilk语言是C的精简扩展,程序员编写Cilk程序时和串行编程近似,且不需关心调度、负载均衡和... 详细信息

如何编程众核体系结构是当前一个亟待解决的问题.研究可扩展的硬件机制支持Cilk编程模型的目的是在良好的编程性和可扩展硬件实现之间达到平衡.Cilk语言是C的精简扩展,程序员编写Cilk程序时和串行编程近似,且不需关心调度、负载均衡和局部性等系统底层相关的问题.文中以域一致性存储模型为基础,主要工作包括两方面:首先针对域一致性模型编程性不好的缺点提出一种以数据为中心维护高速缓存一致性的方法;其次提出实现DAG Consistency的缓存一致性协议,并在此基础上支持Cilk编程模型.实验结果表明,当处理器核数目较少(<16)时所有测试程序都能获得比较好的性能加速,并且指出了众核情况下(>16)难以获得理想加速效果的两个根本原因:静态路由导致片上网络带宽利用不均衡以及有限的访存带宽.

关键词：众核体系结构 Cilk 域一致性编程模型存储模型

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基于软硬件的协同支持在众核上对1-DFFT算法的优化研究

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计算机学报 2008年第11期31卷 2005-2014页

作者：周永彬张军超张帅张浩中国科学院计算技术研究所系统结构重点实验室北京100190

随着高性能计算需求的日益增加,片上众核(many-core)处理器成为未来处理器架构的发展方向.快速傅立叶变换(FFT)作为高性能计算中的重要应用,对计算能力和通信带宽都有较高的要求.因此基于众核处理器平台,实现高效、可扩展的FFT算法是算... 详细信息

随着高性能计算需求的日益增加,片上众核(many-core)处理器成为未来处理器架构的发展方向.快速傅立叶变换(FFT)作为高性能计算中的重要应用,对计算能力和通信带宽都有较高的要求.因此基于众核处理器平台,实现高效、可扩展的FFT算法是算法和体系结构设计者共同面临的挑战.文中在众核处理器Godson-T平台上对1-D FFT算法进行了优化和评估,在节省几乎三分之一L2 Cache存储开销的情况下,通过隐藏矩阵转置,计算与通信重叠等优化策略,使得优化后的1-D FFT算法达到3倍以上的性能提升.并通过片上网络拥塞状况的实验分析,发现对于像FFT这样访存带宽受限的应用,增加L2 Cache的访问带宽,可以缓解因为爆发式读写带给片上网络和L2 Cache的压力,进一步提高程序的性能和扩展性.

关键词：众核 Godson-T 快速傅立叶变换计算与通信重叠

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一种新型计算机体系结构模拟器的研究与实现

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系统仿真学报 2007年第7期19卷 1471-1475,1522页

作者：包云岗许建卫陈明宇樊建平中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室

模拟器是研究新型高性能计算机体系结构的一种快速、有效的手段。并行计算机体系结构模拟器SandFox是为了开展对网格化动态自组织体系结构(DSAG)研究而研制的新模拟器,在设计中采用模块化和层次化设计思想,通过四个层次的逐级模拟实现了... 详细信息

模拟器是研究新型高性能计算机体系结构的一种快速、有效的手段。并行计算机体系结构模拟器SandFox是为了开展对网格化动态自组织体系结构(DSAG)研究而研制的新模拟器,在设计中采用模块化和层次化设计思想,通过四个层次的逐级模拟实现了对DSAG结构全系统模拟,并体现了DSAG的结构特点如资源按需分配,资源部件管理,资源部件可重构等,模拟器自身也可以通过交互式界面动态调整系统配置。应用测试及对测试数据的分析,表明了SandFox模拟器的正确性、可扩展性与动态性。

关键词： DSAG 模拟器 SandFox 高性能计算机

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龙芯2号微处理器的功能验证

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计算机研究与发展 2006年第6期43卷 974-979页

作者：张珩沈海华中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室

开发龙芯2号这样的高性能通用处理器是一项极其复杂的艰巨任务·龙芯2号处理器的设计规模和复杂度比龙芯1号增加了许多倍,如何保证设计的正确性是一个重大挑战·简单的系统级测试已经不能满足设计的需要,这就要求采用多种有效... 详细信息

开发龙芯2号这样的高性能通用处理器是一项极其复杂的艰巨任务·龙芯2号处理器的设计规模和复杂度比龙芯1号增加了许多倍,如何保证设计的正确性是一个重大挑战·简单的系统级测试已经不能满足设计的需要,这就要求采用多种有效的、先进的验证方法和工具帮助设计者尽可能早的发现和改正设计错误·主要介绍了在龙芯2号处理器的设计开发过程中采用的功能验证流程和主要验证方法·模拟仿真是主要的验证手段,新的形式化验证方法也应用到了验证流程当中·

关键词：功能验证结构验证处理器设计模拟仿真形式化验证

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基于区域平均执行时间和数据依赖信息的可能并行区域识别

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计算机学报 2008年第10期31卷 1745-1753页

作者：张超王蕾向晓娅冯晓兵中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室

随着多核处理器逐渐成为处理器发展的新趋势,为了持续提高程序性能,必须并行执行应用程序.传统的自动并行技术能够很好地并行科学计算应用中的规则循环,但对于含有大量函数调用和指针引用的不规则程序,目前还不能有效地对其实施并行.针... 详细信息

随着多核处理器逐渐成为处理器发展的新趋势,为了持续提高程序性能,必须并行执行应用程序.传统的自动并行技术能够很好地并行科学计算应用中的规则循环,但对于含有大量函数调用和指针引用的不规则程序,目前还不能有效地对其实施并行.针对这一现状,文中提出了基于区域平均执行时间和数据依赖信息的可能并行区域识别方法来对一些不规则程序实施高效并行,主要贡献如下:(1)自动识别程序中的多种并行性,不仅包括传统并行性分析中的循环迭代间的细粒度并行性,而且也包括传统并行性分析尚不能有效处理的循环体和函数调用点间的粗粒度并行性.对于程序中蕴含的众多并行性,文中基于区域平均执行时间实施收益分析来选择合适的并行区域实施并行;(2)自动识别可能并行区域间数据依赖关系的数量、类型以及导致数据依赖关系的程序变量.基于文中的分析结果,作者使用面向行为的投机并行系统(behavior oriented parallelism)对SPEC2006中的4个测试用例实现了并行化.并行化后的程序在Intel和AMD多核处理器上分别得到了300%和260%的平均性能加速.

关键词：可能并行区域区域平均执行时间数据依赖信息投机并行

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