检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机研究与发展 2007年第5期44卷 768-774页

作者：李祖松许先超胡伟武唐志敏中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室中国科学院研究生院北京100049

随着生产工艺的提高,芯片上能集成越来越多的晶体管,多线程技术也逐步成为一种主流的处理器体系结构技术.提出一种融合同时多线程技术和微线程技术的新型体系结构同时多微线程(simul-taneous multi-microthreading,SMMT),并给出同时多... 详细信息

随着生产工艺的提高,芯片上能集成越来越多的晶体管,多线程技术也逐步成为一种主流的处理器体系结构技术.提出一种融合同时多线程技术和微线程技术的新型体系结构同时多微线程(simul-taneous multi-microthreading,SMMT),并给出同时多微线程体系结构的实现方案.SMMT有效结合同时多线程技术硬件代价小和微线程技术能够加速单进程应用的优点,通过软硬件协同的方式充分挖掘单进程程序的微线程级并行性.通过在设计的龙芯2号同时多微线程处理器上进行性能评测,结果表明,同时多微线程体系结构能够有效地加速单进程的程序,以很小的硬件代价显著地提高了处理器的性能.

关键词：同时多微线程龙芯2 同时多线程微线程体系结构

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一种面向高性能计算机的超节点控制器的研究

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计算机研究与发展 2011年第1期48卷 1-8页

作者：王凯陈飞李强李晓民安学军孙凝晖中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院计算机系统结构重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190 中国科学院研究生院北京100049

传统高性能计算机的节点由一个处理单元和一个节点控制器组成.为了有效地维护高速缓存一致性,处理单元中的处理器个数会非常有限.因此一台具有千万亿次处理能力的高性能计算机将会有上万个节点,这对互连网络的延迟和带宽都提出了非常高... 详细信息

传统高性能计算机的节点由一个处理单元和一个节点控制器组成.为了有效地维护高速缓存一致性,处理单元中的处理器个数会非常有限.因此一台具有千万亿次处理能力的高性能计算机将会有上万个节点,这对互连网络的延迟和带宽都提出了非常高的要求.超节点控制器能够同时连接多个处理单元构成一个超节点,这能够减小互连网络的规模,从而降低互连网络的设计难度,并保证互连网络的性能.用FPGA实现了超节点控制器的原型系统的测试结果表明,采用超节点设计的高性能计算机拥有非常低的通信延迟,同时其通信带宽也有非常好的扩展性.

关键词：高性能计算机超节点控制器全局地址空间直接内存访问远程读写

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龙芯2号处理器的同时多线程设计

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计算机学报 2009年第11期32卷 2265-2273页

作者：李祖松许先超胡伟武唐志敏中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100039

提出了适合龙芯2号处理器的同时多线程处理器模型,并介绍了具体的微体系结构设计以及相应的Linux操作系统的实现方案.通过在设计的龙芯2号同时多线程处理器上启动Linux操作系统,并运行应用程序,例如SPEC CPU2000,进行性能评测.结果表明... 详细信息

提出了适合龙芯2号处理器的同时多线程处理器模型,并介绍了具体的微体系结构设计以及相应的Linux操作系统的实现方案.通过在设计的龙芯2号同时多线程处理器上启动Linux操作系统,并运行应用程序,例如SPEC CPU2000,进行性能评测.结果表明,龙芯2号同时多线程处理器通过挖掘线程级并行性,将龙芯2号处理器的性能提高了31.1%.

关键词：龙芯2 同时多线程微体系结构 Linux操作系统

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指导cache静态划分的程序性能profiling优化技术

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计算机研究与发展 2012年第1期49卷 93-102页

作者：贾耀仓武成岗张兆庆中国科学院计算技术研究所系统结构重点实验室先进编译组北京100190 中国科学院研究生院北京100049

对于共享cache的多核处理器,如何管理好各个核对cache的利用,对于充分发挥多核处理器性能是很关键的问题.目前采用的cache替换方法程序间会出现性能干扰,cache静态划分技术则是通过为同时运行的程序分配不同的空间来解决性能干扰问题.... 详细信息

对于共享cache的多核处理器,如何管理好各个核对cache的利用,对于充分发挥多核处理器性能是很关键的问题.目前采用的cache替换方法程序间会出现性能干扰,cache静态划分技术则是通过为同时运行的程序分配不同的空间来解决性能干扰问题.为了给程序分配合适大小的cache空间,需要对程序进行性能profiling,即事先多遍运行收集程序在各种cache容量下的性能数据,这种性能profiling方法开销巨大,影响实用.为了解决性能profiling需要多遍运行程序的问题,提出了只需单遍运行的程序性能profiling优化技术.该技术利用在线的phase分析技术识别程序的运行阶段,避免对相同阶段的重复profiling;同时分析程序各phase的性能同cache容量变化的关系趋势,对于性能不敏感的容量变化则不进行profiling,降低开销.在程序运行结束后通过程序各phase在cache各种容量下的性能来估计程序在各容量下的整体性能,以指导cache静态划分.实验表明,该技术的开销仅为7%,而该方法指导的cache划分比未划分时有8%的性能改进,同多遍运行的程序性能profiling指导的cache划分性能相比仅有1%的下降.

关键词：多核 cache划分页着色性能profiling phase分析

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使用支持向量机的微处理器验证向量优化方法

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高技术通讯 2010年第1期20卷 68-74页

作者：王朋宇郭崎沈海华陈云霁张珩中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100039

为了解决微处理器仿真验证中随机验证向量质量不高的问题,提出了一种基于支持向量机(SVM)的验证向量优化方法。该方法将已仿真运行的验证向量及其覆盖率信息作为支持向量机的样本进行有监督学习,得到验证向量关于功能覆盖点的分类器。... 详细信息

为了解决微处理器仿真验证中随机验证向量质量不高的问题,提出了一种基于支持向量机(SVM)的验证向量优化方法。该方法将已仿真运行的验证向量及其覆盖率信息作为支持向量机的样本进行有监督学习,得到验证向量关于功能覆盖点的分类器。利用训练后的分类器对于新产生的验证向量进行预测,并丢弃预测中不能提高覆盖率的冗余验证向量。实验数据表明该方法能准确地过滤冗余验证向量,提高仿真运行的验证向量的质量。和完全随机的验证向量生成方法相比,该方法达到相同的功能覆盖率仅需要前者1/3的验证向量。

关键词：支持向量机(SVM) 功能覆盖率模型微处理器验证仿真验证验证向量优化

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高性能通用处理器中的漏电功耗优化

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计算机学报 2006年第10期29卷 1764-1771页

作者：张戈胡伟武中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室北京100080 中国科学院研究生院北京100039

针对高性能通用处理器的结构特性及设计特点,指出了由于在高性能通用处理器中存在发射宽度较大、数据通路规整的基本特点,其大多数电路中的堆叠效应依然明显存在.由此结合一款高性能通用处理器———龙芯2号的具体设计,对该处理器主要... 详细信息

针对高性能通用处理器的结构特性及设计特点,指出了由于在高性能通用处理器中存在发射宽度较大、数据通路规整的基本特点,其大多数电路中的堆叠效应依然明显存在.由此结合一款高性能通用处理器———龙芯2号的具体设计,对该处理器主要数据通路模块进行了输入向量控制,并提出以“直接观察法”、“有效分解法”、“操作数隔离复用法”、“模拟退火算法”等多种技术思想为基础的电路最小漏电功耗分析及优化的实用性方法.实验结果表明,以上方案能够使得处理器的主要数据通路的漏电功耗减少近27%,同时模拟退火算法与以往的随机算法以及遗传算法相比在寻找电路最小漏电功耗的全局搜索能力上具有优势.

关键词：微处理器设计低功耗设计漏电功耗堆叠效应模拟退火算法

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一种向分支指令后插入冗余指令的容错微结构

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计算机学报 2007年第10期30卷 1674-1680页

作者：张仕健胡伟武中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室北京100080 中国科学院研究生院北京100039

随着深亚微米工艺的广泛应用，瞬态故障已成为芯片失效的主要原因．文中提出了一种向分支指令后插入冗余指令的容错微结构，利用分支误预测浪费的处理带宽，降低了冗余执行导致的性能损失．实验结果表明，该技术的性能损失在6％～31％... 详细信息

随着深亚微米工艺的广泛应用，瞬态故障已成为芯片失效的主要原因．文中提出了一种向分支指令后插入冗余指令的容错微结构，利用分支误预测浪费的处理带宽，降低了冗余执行导致的性能损失．实验结果表明，该技术的性能损失在6％～31％之间，平均为21％，明显低于MBI技术而和DIE技术的性能损失相当．该技术能够检测流水线上各阶段发生的瞬态故障并能恢复处理器状态，故障检测延时短，需要的硬件开销也较小，非常适合提高带有简单预测机制的嵌入式微处理器的容错能力．

关键词：瞬态故障时间冗余容错分支预测嵌入式微处理器

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Xmesh：一个mesh-like片上网络拓扑结构

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软件学报 2007年第9期18卷 2194-2204页

作者：朱晓静胡伟武马可章隆兵中国科学技术大学计算机科学技术系安徽合肥230027 中国科学院计算技术研究所系统结构重点实验室北京100080

针对片上网络(network on chip,简称NoC)的节点数量少、距离近、物理实现复杂度受到限制的特点,提出了一种新的Xmesh拓扑结构,并为该结构提出了XM路由算法.该结构在经典的mesh结构的基础上添加了两个对角线型的回边,缩短了节点间的距离... 详细信息

针对片上网络(network on chip,简称NoC)的节点数量少、距离近、物理实现复杂度受到限制的特点,提出了一种新的Xmesh拓扑结构,并为该结构提出了XM路由算法.该结构在经典的mesh结构的基础上添加了两个对角线型的回边,缩短了节点间的距离,而且路由计算的复杂性不高,实现的复杂度基本没有增加.将Xmesh与经典的Mesh和Torus结构进行了理论分析比较,同时,在Popnet模拟器上基于均衡负载和热点负载两种负载模式进行性能比较.模拟结果表明,Xmesh平均延时不到Mesh结构的70%.对于均衡负载,当网络规模较小时,Xmesh的延时比Torus的更小;对于热点负载,当热点距离网络中心或者对角线比较近时,Xmesh的延时比Torus的小10%～30%.反之,其延时比Torus的大10%～30%.总的来说,Xmesh的性能与Torus比较接近,但其物理实现更为简单,Xmesh比Mesh结构的性能更好.

关键词：拓扑路由算法性能分析负载模式片上网络

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一种片上众核结构共享Cache动态隐式隔离机制研究

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计算机学报 2009年第10期32卷 1896-1904页

作者：宋风龙刘志勇范东睿张军超余磊中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100039

访存带宽是限制众核处理器性能提升的关键,将片上最后一级Cache设计为所有处理器核共享是必要的.在共享Cache中隔离放置冲突的数据,是提高共享Cache性能的关键.文中提出了缓存块链接的硬件方法,用于隔离共享Cache中不同线程之间的数据.... 详细信息

访存带宽是限制众核处理器性能提升的关键,将片上最后一级Cache设计为所有处理器核共享是必要的.在共享Cache中隔离放置冲突的数据,是提高共享Cache性能的关键.文中提出了缓存块链接的硬件方法,用于隔离共享Cache中不同线程之间的数据.文中基于时钟精准的片上众核结构模拟器,使用Splash2程序组和生物信息学中的任务,对所提机制进行了评估.实验结果表明,与传统共享Cache相比,使用缓存块链接机制时,使得共享Cache的冲突性缺失率降低约20%,而使得IPC平均提高了约10%.

关键词：众核共享Cache 数据冲突资源隔离容量划分

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组合逻辑电路中软错误率的频域分析方法

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计算机研究与发展 2011年第3期48卷 535-544页

作者：雷韶华韩银和李晓维中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100190

基于频域的软错误率分析方法可实现快速而精确地分析组合逻辑中软错误的电气屏蔽特性和窗闩屏蔽特性.该方法利用信号和逻辑门的频域特性,计算瞬时错误信号在组合逻辑电路中传播过程.基于频域的分析方法主要分为2个处理步骤:线性系统处... 详细信息

基于频域的软错误率分析方法可实现快速而精确地分析组合逻辑中软错误的电气屏蔽特性和窗闩屏蔽特性.该方法利用信号和逻辑门的频域特性,计算瞬时错误信号在组合逻辑电路中传播过程.基于频域的分析方法主要分为2个处理步骤:线性系统处理和非线性系统处理.线性系统处理通过电路系统的频率响应来计算输出信号.非线性系统处理瞬时信号的幅度过高而导致晶体管工作在不同的线性系统的情况.基于频域的分析方法采用电路系统的输入输出特性来计算非线性系统的输出信号.数据拟合的方法可以求解粒子击中而导致的瞬时错误信号的信号宽度和通路输出信号的信号宽度之间的函数关系.二者结合可计算由粒子撞击而导致错误信号的概率.使用反相器链的实验结果表明,相对于HSPICE仿真,基于频域的软错误率分析方法是高效的,且可以取得平均96.96%的精确度.使用ISCAS85基准电路和乘法器阵列的实验结果表明,基于频域的软错误率分析方法取得95.82%的精确度.

关键词：软错误率电气屏蔽特性窗闩屏蔽特性逻辑屏蔽特性重汇聚

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