检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机学报 2011年第11期34卷 2052-2063页

作者：李强孙凝晖霍志刚马捷中国科学院计算技术研究所高性能计算机研究中心北京100190 中国科学院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京100049

在不修改应用程序的前提下,在MPI通信库中将阻塞的集合操作转化为非阻塞的实现可以将集合通信与紧跟在集合操作之后的计算重叠起来,从而提高应用的性能.在应用中,集合操作之后的计算包括集合通信无关的计算和集合通信相关的计算两类.集... 详细信息

在不修改应用程序的前提下,在MPI通信库中将阻塞的集合操作转化为非阻塞的实现可以将集合通信与紧跟在集合操作之后的计算重叠起来,从而提高应用的性能.在应用中,集合操作之后的计算包括集合通信无关的计算和集合通信相关的计算两类.集合通信可以与前者很好地重叠;由于后者需要访问通信数据,与后者的重叠和集合通信中多个集合子消息的通信顺序密切相关.在该文中,我们实现了对应用透明的非阻塞集合操作T-NBC(Transparent Non-Blocking Collective operations).T-NBC不但将集合通信与集合通信无关的计算充分重叠起来,而且为了进一步增大集合通信与集合通信相关计算的重叠,它可根据应用访问多个集合子消息的顺序赋予这些子消息不同的通信优先级.微基准测试显示,T-NBC可以将绝大部分的集合通信与集合操作之后的计算重叠起来.在NPB(NAS Parallel Benchmarks)测试FT(Fourier Transform)和IS(Integer Sort)中,尽管集合操作之后的计算主要为集合通信相关的计算,但很大部分的集合通信时间被重叠,它们的性能分别提高了5%和36%.

关键词：透明非阻塞集合操作重叠优先级

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无线传感器网络时间同步协议的改进策略

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计算机学报 2007年第4期30卷 514-523页

作者：徐朝农赵磊徐勇军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

鉴于NTP和无线传感器网络时间同步协议的相似性，提出把NTP中的时间过滤、时间选择和时间组合算法简化后应用于无线传感器网络时间同步协议中以提高同步精度的策略．作为例证，将时间组合算法简化后引入BTS协议中．模拟的结果表明：在... 详细信息

鉴于NTP和无线传感器网络时间同步协议的相似性，提出把NTP中的时间过滤、时间选择和时间组合算法简化后应用于无线传感器网络时间同步协议中以提高同步精度的策略．作为例证，将时间组合算法简化后引入BTS协议中．模拟的结果表明：在由81个Mica 2节点组成的8跳网络内，除抗拒节点的同步误差保持不变外，其余节点的同步误差减小至改进前的67．70％～91．58％；具有相同跳距的节点的平均同步误差随跳距的增加率由19．8减小至15．5μs／跳；同时没有额外的报文开销．理论分析表明：同步精度的提高得益于应用时间组合算法所导致的节点时间偏移量均方差的减小．

关键词：无线传感器网络时间同步网络时间协议同步性低功耗

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一种面向多核处理器的通用可调试性架构

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计算机辅助设计与图形学学报 2011年第10期23卷 1656-1664页

作者：杨旭刘江钱诚苏孟豪吴瑞阳陈云霁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京100190 中国科学院研究生院北京100049 北京航天自动控制研究所四室北京100854

硅后调试对于当代集成电路设计变得日益重要,用于辅助硅后调试的可调式性设计(DFD)应运而生.由于多核处理器往往包含多种不同类型的部件,每个部件都有各自的调试功能需求,极大地提高了可调式性设计的复杂度.针对上述问题,提出一种面向... 详细信息

硅后调试对于当代集成电路设计变得日益重要,用于辅助硅后调试的可调式性设计(DFD)应运而生.由于多核处理器往往包含多种不同类型的部件,每个部件都有各自的调试功能需求,极大地提高了可调式性设计的复杂度.针对上述问题,提出一种面向片上多核处理器的通用可调试性架构.该架构使用简单的监测器来监测和控制处理器中用于互连的片上网络,通过专门的调试总线将各个监测器与调试总控模块连接在一起,并使用EJTAG通用调试接口与外部调试主机传递信息.与传统的可调试性架构相比,该架构无需片上RAM,硬件代价低,具有模块化的特性.此外,文中提出的架构采用了工业界通用的EJTAG调试接口,因此通用性较高,已经被应用于龙芯-3B多核处理器中.实验结果显示,该架构可以在高频高数据带宽的环境下工作.

关键词：多核片上网络可调试性设计硅后调试

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多核下基于远程直接内存访问的高效远程过程调用研究

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高技术通讯 2011年第7期21卷 681-686页

作者：李波孟丹霍志刚中国科学院计算技术研究所国家智能计算机研究开发中心北京100190 中国科学院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京100049

针对目前基于远程直接内存访问（RDMA）的远程过程调用（RPC）设计在多核背景下存在的性能和扩展性问题，提出了一种新的基于RDMAWrite的高效RPC设计方法并对网络文件系统（NFS）提供了支持。重点就设计中的安全性问题和内存管理机制进... 详细信息

针对目前基于远程直接内存访问（RDMA）的远程过程调用（RPC）设计在多核背景下存在的性能和扩展性问题，提出了一种新的基于RDMAWrite的高效RPC设计方法并对网络文件系统（NFS）提供了支持。重点就设计中的安全性问题和内存管理机制进行了分析，并针对内存有效利用提出了被动和主动两种回收机制。测试结果表明，这种新的RPC设计方法能降低RPC延迟13％～20％。对内存文件系统及真实磁盘文件系统的测试表明，此设计能有效提高多核系统中RPC的性能和扩展性。

关键词：远程直接内存访问(RDMA) 远程过程调用(RPC) 多核网络文件系统(NFS)

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多核环境下高效集合通信关键技术研究

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计算机学报 2010年第2期33卷 317-325页

作者：张攀勇孟丹霍志刚中国科学院计算技术研究所国家智能计算机研究开发中心北京100190 中国科学院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京100049

随着高性能计算需求的日益增长,多核处理器在高性能计算中间得到了广泛的普及.为了保证高性能计算机系统的效率,需要保持计算和通信的平衡性,多核的广泛使用对通信系统的效率提出了更高的要求.集合通信作为通信系统中的重要组成部分,研... 详细信息

随着高性能计算需求的日益增长,多核处理器在高性能计算中间得到了广泛的普及.为了保证高性能计算机系统的效率,需要保持计算和通信的平衡性,多核的广泛使用对通信系统的效率提出了更高的要求.集合通信作为通信系统中的重要组成部分,研究多核环境下的高效集合通信具有十分重要的意义.文中首先研究了多核对集合通信性能的影响,并根据多核处理器共享Cache以及内存竞争的特点,提出了层次化算法、限制并发、NUMA感知的优化方法和Cache友好的优化算法,并分别在MPI_Barrier、MPI_Bcast和MPI_Alltoall中进行了验证.实验结果表明优化方法能够有效地利用多核结构特点,降低竞争带来的影响,提高了多核环境下集合通信的性能和可扩展性.

关键词：高性能计算多核机群集合通信优化 NUMA_MPI

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动态更新参考切片的IP核测试数据压缩方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2010年第11期22卷 2013-2020页

作者：刘军韩银和李晓维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 合肥工业大学计算机与信息学院合肥230009 中国科学院研究生院北京100049

为减少测试数据存储容量,提出一种动态更新参考切片的IP核测试数据压缩方法.使用3个扫描切片作为参考切片,若扫描切片与参考切片相容时,仅需2位或4位就可编码这个扫描切片,否则这个扫描切片将替换一个参考切片;当扫描切片与多个参考切... 详细信息

为减少测试数据存储容量,提出一种动态更新参考切片的IP核测试数据压缩方法.使用3个扫描切片作为参考切片,若扫描切片与参考切片相容时,仅需2位或4位就可编码这个扫描切片,否则这个扫描切片将替换一个参考切片;当扫描切片与多个参考切片相容时,提出了有选择的相容合并策略,以进一步提高压缩率.实验结果表明,与同类方法相比,文中方法具有更高的测试压缩率.

关键词：测试数据压缩扫描切片参考切片压缩率相容

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一个基于微处理器功能模型的可靠度评估系统

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计算机学报 2008年第3期31卷 391-399页

作者：张仕健许彤章隆兵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

随着以嵌入式微处理器为核心的容错系统在航空、航天、核电等高可靠领域的广泛应用,如何迅速、方便、低成本地评估这些系统中的容错机制是一个重要的问题.传统的可靠度评估方法需要一个详细的硬件原型才能进行评估,周期长、成本高,因此... 详细信息

随着以嵌入式微处理器为核心的容错系统在航空、航天、核电等高可靠领域的广泛应用,如何迅速、方便、低成本地评估这些系统中的容错机制是一个重要的问题.传统的可靠度评估方法需要一个详细的硬件原型才能进行评估,周期长、成本高,因此文中提出了一个基于微处理器功能模型的可靠度评估技术,构建了一个纯软件的可靠度评估系统.和已有的系统相比,该系统评估周期短、控制方便、成本低廉.使用该系统评估软件实现的指令冗余技术、软件实现的断言技术和硬件实现的重复取指执行技术的实验结果表明,该系统的评估是合理的.

关键词：故障注入可靠度评估容错技术微处理器瞬态故障

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Cache自适应写分配策略

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计算机研究与发展 2007年第2期44卷 348-354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计算机系统结构重点实验室

处理器所能提供的有效带宽是目前制约处理器性能提高的关键因素.通过对Cache写失效行为的分析,提出了一种新的提高处理器带宽利用率的Cache写失效处理策略——Cache自适应写分配策略.该策略在访存失效队列中收集全修改Cache块,对全修改C... 详细信息

处理器所能提供的有效带宽是目前制约处理器性能提高的关键因素.通过对Cache写失效行为的分析,提出了一种新的提高处理器带宽利用率的Cache写失效处理策略——Cache自适应写分配策略.该策略在访存失效队列中收集全修改Cache块,对全修改Cache块采用非写分配策略,并能够自适应地切换为写分配策略.与传统的Cache写失效处理策略相比,Cache自适应写分配策略硬件代价小,避免了不必要的数据传输,降低Cache污染,减少存储管理队列阻塞的频率.结果表明,采用Cache自适应写分配策略,STREAM基准测试程序带宽平均提高62.6%,SPECCPU2000程序的IPC值平均提高5.9%.

关键词： Cache 写失效写分配带宽龙芯2号

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非确定性仲裁型物理不可克隆函数设计

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计算机辅助设计与图形学学报 2017年第1期29卷 166-171页

作者：叶靖胡瑜李晓维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

物理不可克隆函数(physical unclonable function,PUF)在信息安全领域的应用日益广泛.然而,仲裁型PUF作为一种典型的强PUF,因逻辑确定而易被建模攻击破解;弱PUF虽然对建模攻击免疫,但无法提供较多激励响应对.为解决此问题,提出了一种非... 详细信息

物理不可克隆函数(physical unclonable function,PUF)在信息安全领域的应用日益广泛.然而,仲裁型PUF作为一种典型的强PUF,因逻辑确定而易被建模攻击破解;弱PUF虽然对建模攻击免疫,但无法提供较多激励响应对.为解决此问题,提出了一种非确定性仲裁型PUF,通过结合仲裁型PUF和弱PUF,使非确定性仲裁型PUF的部分布尔逻辑关系取决于弱PUF的不确定性输出,以提高该PUF的逻辑不确定性,进而提高了其抗建模攻击能力.同时,在FPGA上的实验也表明,所提设计具有较高的随机性(50.6%)和稳定性(94.5%).

关键词：物理不可克隆函数仲裁型PUF 弱PUF 建模攻击

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异构架构下基于放松重用距离的多平台数据布局优化

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软件学报 2016年第8期27卷 2168-2184页

作者：刘颖黄磊吕方崔慧敏王蕾冯晓兵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

异构架构迅速发展,依靠编译器来挖掘应用程序的数据局部性、充分发挥加速设备片上cache的硬件优势,是十分重要的.然而,传统的重用距离在异构背景下面临平台差异性挑战,缺乏统一的计算框架.为了更好地刻画和优化异构程序的局部性,建立了... 详细信息

异构架构迅速发展,依靠编译器来挖掘应用程序的数据局部性、充分发挥加速设备片上cache的硬件优势,是十分重要的.然而,传统的重用距离在异构背景下面临平台差异性挑战,缺乏统一的计算框架.为了更好地刻画和优化异构程序的局部性,建立了一个多平台统一的重用距离计算机制和数据布局优化框架.该框架根据应用在异构架构下的并行执行方式,从统计平均的角度提出了放松重用距离,并以Open CL程序为例给出了它的计算方法,为多平台数据布局优化决策提供统一的依据.为了验证该方法的有效性,在Intel Xeon Phi,AMD Opteron CPU,Tilera Tile GX-36这3个平台上进行了实验,结果表明,该方法在多平台上可获得至少平均1.14x的加速比.

关键词： OpenCL 数据布局重用距离

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