检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机科学 2016年第1期43卷 14-17,29页

作者：逄仁波张云泉谭光明徐建良贾海鹏解庆春中国海洋大学信息科学与工程学院青岛266100 国家海洋环境预报中心网络与计算机部北京100081 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 中国传媒大学高性能计算中心北京100024

边缘海静力数值模式是国内针对边缘海特点自主开发的数值预报模式,但该模式因物理求解方程较多且采用不宜并行化的SOR求解算法而程序计算时间过长。针对上述问题,提出基于三维网格和海洋模式特点的SOR并行求解算法,该算法在保留三维网... 详细信息

边缘海静力数值模式是国内针对边缘海特点自主开发的数值预报模式,但该模式因物理求解方程较多且采用不宜并行化的SOR求解算法而程序计算时间过长。针对上述问题,提出基于三维网格和海洋模式特点的SOR并行求解算法,该算法在保留三维网格数据间依赖关系的同时,有效解决了SOR迭代算法难以并行化的问题。同时,引入通信避免算法,采用MPI非阻塞通信方式,细分计算和通信过程,利用计算有效隐藏通信开销,提高了并行程序效率。实验结果表明,并行后的边缘海静力数值模式程序的性能相对串行程序提升了60.71倍,3天(25920计算时间步)预报结果的均方根误差低于0.001,满足海洋数值预报的时效性和精度要求。

关键词：数值模式预报并行非阻塞 SOR

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2019年中国高性能计算机发展现状分析与展望

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数据与计算发展前沿 2020年第1期2卷 18-26页

作者：张云泉袁良袁国兴李希代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 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

【目的】本文根据2019年11月发布的中国高性能计算机TOP100排行榜的数据,对国内高性能计算机的发展现状从总体性能、制造商、行业领域等方面进行了深入分析。【结果】中国TOP100的平均Linpack性能继续保持比国际TOP500平均Linpack性能... 详细信息

【目的】本文根据2019年11月发布的中国高性能计算机TOP100排行榜的数据,对国内高性能计算机的发展现状从总体性能、制造商、行业领域等方面进行了深入分析。【结果】中国TOP100的平均Linpack性能继续保持比国际TOP500平均Linpack性能高的局面,且TOP100的入门性能门槛仍然超过TOP500。中国TOP100上的超级计算系统依然全部都是国产超算系统,曙光和联想并列为数量冠军,曙光、联想和浪潮三强争霸的局面继续保持和加强。【结论】在此基础上,本文根据十八届排行榜的性能数据,对未来中国大陆高性能计算机的发展趋势进行了分析预测。根据新的数据,我们认为:峰值Exaflops的机器将在2020年到2021年间出现;峰值10Exaflops的机器将在2022年到2023年间出现;峰值100Exaflops的机器将在2024年到2025年间出现。

关键词：高性能计算机 TOP100 排行榜性能分析

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一款用于多媒体处理的异构多核系统芯片的可测试性设计

一款用于多媒体处理的异构多核系统芯片的可测试性设计

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第八届全国测试学术会议

作者：刘辉聪孟海波李华伟邓家超李晓维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 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

随着集成电路工艺的发展,系统芯片(SoC)集成已成为超大规模集成电路的主流设计方法.SoC设计具有强调自顶向下设计、突出设计重用性、重视低功耗的特点,给集成电路的可测试性设计带来了严峻的挑战.本文针对一款用于多媒体处理的异构多核... 详细信息

随着集成电路工艺的发展,系统芯片(SoC)集成已成为超大规模集成电路的主流设计方法.SoC设计具有强调自顶向下设计、突出设计重用性、重视低功耗的特点,给集成电路的可测试性设计带来了严峻的挑战.本文针对一款用于多媒体处理的异构多核系统芯片DPU-m,提出了一套完整的可测试性设计方案,支持三种工作模式:功能模式、存储器内建自测试模式以及扫描测试模式,并进行了设计实现和评估.针对逻辑电路的可测试性设计,采用自顶向下的模块化设计思想,提出并实现了一种分布式与多路选择器相结合的测试访问机制,实验结果表明,DPU-m逻辑电路单固定型故障的测试覆盖率为98.58％,满足设计方要求;针对实速时延测试的需求,设计并实现了基于片上时钟生成器的时钟控制单元,可在片上支持不同时钟域、六种时钟频率的实速时延测试;针对存储器电路的自测试,设计并实现了串并行结合的存储器内建自测试结构,在最大测试功耗的约束下有效地减少了测试时间;进一步设计了顶层测试结果输出电路,满足了设计方要求的诊断分辨率,若以100MHZ的频率进行测试,测试时间为14ms.

关键词：系统芯片可测试性设计测试访问机制多媒体处理

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基于路径约束求解的难达状态激励生成方法

基于路径约束求解的难达状态激励生成方法

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第十五届全国容错计算学术会议(CFTC'13)

作者：周艳红王天成吕涛李华伟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 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

半形式化验证方法结合了模拟方法和形式化方法的优点,避免了各自的缺点,是一种很有前景的验证方法.本文改进并实现了一种半形式化验证方法,目标是覆盖设计中的难达状态.首先,利用基于数据依赖图的抽象方法构建设计的抽象模型,在此模型... 详细信息

半形式化验证方法结合了模拟方法和形式化方法的优点,避免了各自的缺点,是一种很有前景的验证方法.本文改进并实现了一种半形式化验证方法,目标是覆盖设计中的难达状态.首先,利用基于数据依赖图的抽象方法构建设计的抽象模型,在此模型上运用形式化的前像计算获得抽象距离信息,用以指导模拟过程.其次,采用了基于路径约束求解的激励生成方法,这种方法混合了具体模拟和符号模拟技术,能够有效的产生输入向量,以一种较均衡的方式遍历设计的状态空间,帮助验证快速覆盖到目标.实验结果表明,本文方法能够有效的验证设计中的难达状态.

关键词：集成电路半形式化验证路径约束求解激励生成

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面向重布局的SRAM型FPGA片上温度测量方法

面向重布局的SRAM型FPGA片上温度测量方法

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第八届全国测试学术会议

作者：陆维娜杨恩山胡瑜李晓维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 中国科学院大学北京100190 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

SRAM型FPGA具有设计周期短,可动态重构等特点,已在航空航天、金融电信等领域得到广泛应用.但是,随着晶体管工艺尺寸的不断减小,晶体管密度的不断提高,SRAM型FPGA的功耗问题日益突出.本文提出了一种面向重布局的SRAM型FPGA片上温度测量方... 详细信息

SRAM型FPGA具有设计周期短,可动态重构等特点,已在航空航天、金融电信等领域得到广泛应用.但是,随着晶体管工艺尺寸的不断减小,晶体管密度的不断提高,SRAM型FPGA的功耗问题日益突出.本文提出了一种面向重布局的SRAM型FPGA片上温度测量方法,即在片上设计环形振荡器作为温度传感器,将其与开源转商用的设计流程VTR-to-Bitstream产生的原始电路设计相结合,使得在电路运行期间可以实时测量FPGA芯片温度,相比于模拟工具估算方法,实时片上测量方法获得的温度将更为准确.通过开源设计软件,将该温度信息反馈回布局阶段,即可估算得到更加准确的芯片内部时延.在基准测试电路stereovision3上的实验数据表明,所提方法测得的温度与芯片实际运行温度相差1.05℃,误差仅为1.78％,而模拟工具估算的温度与实际相差26℃,其误差高达44.07％,由此说明了片上温度测量方法的准确性和实用性.

关键词：现场可编程门阵列温度测量环形振荡器内部时延

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多核处理器片上网络的验证技术综述

多核处理器片上网络的验证技术综述

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第十五届全国容错计算学术会议(CFTC'13)

作者：周君王天成李华伟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 中国科学院大学北京100190 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

多核处理器的相对于复杂的单核处理器设计可以更有效地利用片上资源,有利于发掘应用中线程级并行性,已成为高性能微处理器的主流结构.多核处理器强大的整体计算能力的充分发挥需要依赖高效的通信架构提供合适的传输带宽和通信效率,片上... 详细信息

多核处理器的相对于复杂的单核处理器设计可以更有效地利用片上资源,有利于发掘应用中线程级并行性,已成为高性能微处理器的主流结构.多核处理器强大的整体计算能力的充分发挥需要依赖高效的通信架构提供合适的传输带宽和通信效率,片上网络的可升级性和可扩展性使之成为片上多核处理器内部通信的有效解决方案.然而,随着多核处理器设计复杂度不断上升,片上网络的验证需求和难度也不断提高.在片上网络的多向发展的背景下,针对学术界与工业界中多核处理器片上网络的相关验证方法展开调研、分析与探讨.

关键词：多核处理器片上网络验证技术系统设计

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2020年中国高性能计算机发展现状分析与展望

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数据与计算发展前沿 2020年第6期2卷 1-10页

作者：张云泉袁良袁国兴李希代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 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

【目的】本文根据2020年11月发布的中国高性能计算机TOP100排行榜的数据,对国内高性能计算机的发展现状从总体性能、制造商、行业领域等方面进行了深入分析。【结果】中国TOP100的平均Linpack性能继续保持比国际TOP500平均Linpack性能... 详细信息

【目的】本文根据2020年11月发布的中国高性能计算机TOP100排行榜的数据,对国内高性能计算机的发展现状从总体性能、制造商、行业领域等方面进行了深入分析。【结果】中国TOP100的平均Linpack性能继续保持比国际TOP500平均Linpack性能高的局面,且TOP100的入门性能门槛仍然超过TOP500。中国TOP100上的超级计算系统出现了新面孔,Dell公司的一台机器上榜,打破了榜单连续两年全为国产超算系统的记录。联想为系统数量冠军,联想、曙光和浪潮三强争霸的局面继续保持。【结论】在此基础上,本文根据十九届排行榜的性能数据,对未来中国大陆高性能计算机的发展趋势进行了分析预测。根据新的数据,我们认为:峰值Exaflops的机器将在2021年到2022年间出现。

关键词：高性能计算机 TOP100 排行榜性能分析

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面向集成电路质量技术创新人才培养的探索与实践——计算机体系结构国家重点实验室的实践

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高教学刊 2018年第1期4卷 18-20页

作者：董慧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 中国科学院大学计算机与控制学院北京100080

文章通过以计算机体系结构国家重点实验室为例,介绍了面向计算机集成电路质量技术创新人才培养的课程体系建设及其特色,教材建设及教学成效,案例翔实。

关键词：集成电路质量技术创新人才培养

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基于消息的内存系统关键技术研究

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网络新媒体技术 2013年第1期2卷 29-37页

作者：陈明宇阮元黄永兵陈荔城崔泽汉陈明扬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(筹) 北京100190 中国科学院研究生院北京100190

提出了一种基于异步的请求和应答消息的新型访存协议。相比于传统的同步总线式内存体系结构,可变粒度的访存提高了内存带宽的有效利用率,异步消息访问有利于内存容量的扩展。本文通过分析典型应用程序的访存行为评估了消息式内存可能带... 详细信息

提出了一种基于异步的请求和应答消息的新型访存协议。相比于传统的同步总线式内存体系结构,可变粒度的访存提高了内存带宽的有效利用率,异步消息访问有利于内存容量的扩展。本文通过分析典型应用程序的访存行为评估了消息式内存可能带来的性能提升,并探讨了实现消息式内存所面临的挑战。

关键词：消息式内存体系结构访存粒度

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后量子加密算法的硬件实现综述

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信息安全学报 2021年第6期6卷 1-16页

作者：曹元陆旭吴彦泽谢浩东乔云凯姚恩义陈帅叶靖河海大学物联网工程学院中国常州213000 华南理工大学微电子学院中国广州511442 人工智能与数字经济广东省实验室(广州) 中国广州511442 磐石安全实验室中国常州213000 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中国北京100190

现有的密码体制大多基于RSA、ECC等公钥密码体制,在信息安全系统中实现密钥交换、数字签名和身份认证等,有其独特的优势,其安全性分别依赖于解决整数分解问题和离散对数问题的难度。近年来,随着量子计算机的快速发展,破解上述数学问题... 详细信息

现有的密码体制大多基于RSA、ECC等公钥密码体制,在信息安全系统中实现密钥交换、数字签名和身份认证等,有其独特的优势,其安全性分别依赖于解决整数分解问题和离散对数问题的难度。近年来,随着量子计算机的快速发展,破解上述数学问题的时间大幅减少,这将严重损害数字通信的安全性、保密性和完整性。与此同时,一个新的密码学领域,即后量子密码学应运而生,基于它的加密算法可以对抗量子计算机的攻击,因此成为近年来的热点研究方向。2016年以来,NIST向世界各地的研究者征集候选抗量子密码学方案,并对全部方案进行安全性、成本和性能的评估,最终通过评估的候选方案将被标准化。本文比较了NIST后量子密码学算法征集(第2轮、第3轮)的各个方案,概述目前后量子加密算法的主要实现方法:基于哈希、基于编码、基于格和基于多变量,分析了各自的安全性,签名参数及计算量的特点以及后期的优化方向。PQC算法在硬件实现上的挑战其一是算法规范的数学复杂性,这些规范通常是由密码学家编写的,关注的重点是其安全性而非实现的效率,其二需要存储大型公钥、私钥和内部状态,这可能会导致不能实现真正的轻量级,从而降低硬件实现的效率。本文重点介绍了目前后量子加密算法的硬件实现方式,包括PQC硬件应用程序编程接口的开发,基于HLS的抽象实现和基于FPGA/ASIC平台的硬件实现。PQC方案的硬件化过程中不仅需要算法的高效实现,同时需要抵抗针对硬件结构的侧信道攻击。侧信道攻击可以通过来自目标设备泄露的相关信息来提取密码设备的密钥。本文讨论了后量子加密算法在具体实现和应用中受到侧信道攻击类别和防御对策。

关键词：量子计算后量子密码加密算法硬件实现

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