检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机学报 2013年第9期36卷 1816-1825页

作者：刘诗海孙宇清刘古月山东大学计算机科学与技术学院中国人民解放军68067部队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邮电大学国际学院

虚拟机动态迁移是支持绿色云计算环境的重要技术,迭代时间和宕机时间是迁移性能的衡量指标,而虚拟机迁移时使用的网络带宽和业务运行产生的内存脏页是影响迁移性能的重要因素,因此合理分配迁移带宽和减少脏页率能够有效缩短迭代时间和... 详细信息

虚拟机动态迁移是支持绿色云计算环境的重要技术,迭代时间和宕机时间是迁移性能的衡量指标,而虚拟机迁移时使用的网络带宽和业务运行产生的内存脏页是影响迁移性能的重要因素,因此合理分配迁移带宽和减少脏页率能够有效缩短迭代时间和宕机时间.该文提出了一种面向业务特征的自适应虚拟机迁移带宽分配算法,通过对迁移过程中脏页率的分析,预测运行业务的网络带宽使用量,自适应分配虚拟机迁移带宽;引入带宽调整系数,有效处理迁移过程中的业务数据抖动现象,从而确保预测的合理性.这一算法能够在保证迁移性能和系统可靠性的同时,减少迭代时间和宕机时间.实验表明在带宽资源有限的前提下,该方法能够合理利用空闲带宽资源,提高迁移性能,确保业务服务质量.

关键词：虚拟机动态迁移带宽分配脏页率绿色计算云计算

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基于社区结构的图数据预取器设计

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高技术通讯 2022年第12期32卷 1251-1261页

作者：李策章隆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 中国科学院大学计算机学院北京100190

由于图数据规模庞大且结构不规则,图应用运行时会产生大量高延迟内存访问,大幅度降低了通用处理器的运行效率。本文采用软硬件结合的方式设计了图计算专用预取器,利用图数据访存特点以及社区结构的存储规律,通过对图数据进行混合预取,... 详细信息

由于图数据规模庞大且结构不规则,图应用运行时会产生大量高延迟内存访问,大幅度降低了通用处理器的运行效率。本文采用软硬件结合的方式设计了图计算专用预取器,利用图数据访存特点以及社区结构的存储规律,通过对图数据进行混合预取,缩短了图计算访存的延迟,在含有较多社区的图数据集上获得了显著的性能收益。在不同图算法与图数据集上的实验表明,该预取器相对于无预取情况、流式预取器及传统图数据预取器,分别实现了65%~176%、6%~21%和4%~18%的性能提升。

关键词：图计算预取器社区结构存储规律及时性

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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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基于顶点度数的图数据分区域重排序

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高技术通讯 2022年第9期32卷 903-913页

作者：李策章隆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 中国科学院大学计算机学院北京100190

图计算在机器学习、数据挖掘、网络安全等领域都有着重要应用。而图数据结构不规则且规模巨大,导致访存成为图应用运行时的瓶颈。由于图数据的顶点度数服从幂律分布,许多研究通过重排序图数据使高度数顶点连续储存在相邻位置,从而提升... 详细信息

图计算在机器学习、数据挖掘、网络安全等领域都有着重要应用。而图数据结构不规则且规模巨大,导致访存成为图应用运行时的瓶颈。由于图数据的顶点度数服从幂律分布,许多研究通过重排序图数据使高度数顶点连续储存在相邻位置,从而提升图数据被访问时的时间与空间局部性。然而重排序会破坏原始图数据中存在的群落结构,导致目前基于顶点度数信息的重排序算法在高结构性图数据集上无法产生性能提升。本文针对上述问题提出了一种新的保护图数据结构性的重排序算法,通过对自然图数据集中存在的群落结构进行研究,结合处理器访存结构特性,将图数据集合理划分成不同区域后进行重排序,保护其群落存储顺序以提高重排序后访存时的局部性。本文在通用处理器平台上,对6个不同结构性图数据集和3种图计算应用共18个测试点进行了验证,实验结果表明,该重排序方法相对于原始图数据集实现了平均18.86%的性能提升,相对于目前最优的基于顶点度数信息的轻量级重排序算法实现了平均11.3%的性能提升。

关键词：图数据重排序顶点度数访存局部性幂律分布群落结构

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面向大数据处理的基于Spark的异质内存编程框架

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计算机研究与发展 2018年第2期55卷 246-264页

作者：王晨曦吕方崔慧敏曹婷 John Zigman 庄良吉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 中国科学院大学北京100049 澳大利亚野外机器人中心(悉尼大学) 澳大利亚悉尼2006 数学工程与先进计算国家重点实验室江苏无锡214125

随着大数据应用的发展,需要处理的数据量急剧增长,企业为了保证数据的及时处理并快速响应客户,正在广泛部署以Apache Spark为代表的内存计算系统.然而TB级别的内存不但造成了服务器成本的上升,也促进了功耗的增长.由于DRAM的功耗、容量... 详细信息

随着大数据应用的发展,需要处理的数据量急剧增长,企业为了保证数据的及时处理并快速响应客户,正在广泛部署以Apache Spark为代表的内存计算系统.然而TB级别的内存不但造成了服务器成本的上升,也促进了功耗的增长.由于DRAM的功耗、容量密度受限于工艺瓶颈,无法满足内存计算快速增长的内存需求,因此研发人员将目光逐渐移向了新型的非易失性内存(non-volatile memory,NVM).由DRAM和NVM共同构成的异质内存,具有低成本、低功耗、高容量密度等特点,但由于NVM读写性能较差,如何合理布局数据到异质内存是一个关键的研究问题.系统分析了Spark应用的访存特征,并结合OpenJDK的内存使用特点,提出了一套管理数据在DRAM和NVM之间布局的编程框架.应用开发者通过对本文提供接口的简单调用,便可将数据合理布局在异质内存之中.仅需20%~25%的DRAM和大量的NVM,便可以达到使用等量的DRAM时90%左右的性能.该框架可以通过有效利用异质内存来满足内存计算不断增长的计算规模.同时,"性能/价格"比仅用DRAM时提高了数倍.

关键词：内存计算 Spark 异质内存非易失性内存编程框架

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面向神威·太湖之光的多核组协同的OpenCL编译方法

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高技术通讯 2022年第9期32卷 927-936页

作者：伍明川刘颖李立民冯晓兵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 中国科学院大学北京100049

近年来,科学领域对高性能计算的需求与日俱增,如何有效利用新型超算架构的计算能力成为研究重点。我国自主研制的神威·太湖之光超算平台,采用了国产异构众核处理器SW26010,其包含4个核组,但未提供核组间的同步机制。为了增加其易... 详细信息

近年来,科学领域对高性能计算的需求与日俱增,如何有效利用新型超算架构的计算能力成为研究重点。我国自主研制的神威·太湖之光超算平台,采用了国产异构众核处理器SW26010,其包含4个核组,但未提供核组间的同步机制。为了增加其易编程性,本文提出了面向神威·太湖之光的核组间同步方法,并在SWCL OpenCL编译器中实现了该核组间同步方法。该方法利用跨OpenCL主机内核的数据依赖分析来标识必要的同步操作位置,并通过SW26010的交叉段进行低开销的核组间通信,程序员在不使用消息传递接口(MPI)进行显式控制同步的情况下,可以自动地将一个OpenCL Kernel程序部署到多个核组上。使用SPEC ACCEL 1.2中的OpenCL测试用例在神威太湖之光平台的实验表明,本方法的加速效果明显优于传统的MPI实现版本。

关键词： OpenCL 国产众核处理器异构同步数据依赖分析

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面向高效能的软件及其设计、分析与实现方法专刊前言

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软件学报 2012年第2期23卷 177-178页

作者：孙毓忠臧斌宇中国科学院计算机体系结构国家重点实验室(筹)(中国科学院计算技术研究所) 复旦大学软件学院

在当前绿色云计算的背景下,本专刊将进一步凸显软件在节能减排中的独特而日益重大作用和角色,从效能的角度重新审视软件的发展道路,不仅是自身执行的高效能,而且必须考虑其运行中所依托计算系统的高效能.两者的有效融合,已经对传统的基... 详细信息

在当前绿色云计算的背景下,本专刊将进一步凸显软件在节能减排中的独特而日益重大作用和角色,从效能的角度重新审视软件的发展道路,不仅是自身执行的高效能,而且必须考虑其运行中所依托计算系统的高效能.两者的有效融合,已经对传统的基于开发效率和用户友好的软件开发与设计理念提出了重大的挑战——我们必须在软件的开发和执行两者间寻求新的效能平衡,因为软件是硬件的绿色行为和规格的规范者,在硬件的

关键词：软件高效能专刊

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基于自适应静态数据布局策略的深度学习张量程序自动生成框架

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高技术通讯 2023年第11期33卷 1160-1171页

作者：樊哲南子渊郝一帆杜子东陈云霁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 中国科学院大学北京100049

如何确定静态数据布局是深度学习张量程序自动生成框架面临的重大挑战。Ansor作为目前应用最广泛、最具前景的此类框架,其根据预先指定的单一静态数据布局策略,训练性能预测模型,依据该模型搜索最佳性能的张量程序。但其存在单一策略非... 详细信息

如何确定静态数据布局是深度学习张量程序自动生成框架面临的重大挑战。Ansor作为目前应用最广泛、最具前景的此类框架,其根据预先指定的单一静态数据布局策略,训练性能预测模型,依据该模型搜索最佳性能的张量程序。但其存在单一策略非最优和性能预测模型不准确的问题。为此,本文提出基于自适应静态数据布局(AL)策略的深度学习张量程序自动生成框架AL-Ansor。AL-Ansor在搜索过程中自适应地选取多种静态数据布局策略,共同训练性能预测模型,从而搜索得到性能更高的张量程序。本文以32核Intel Xeon CPU为目标硬件平台,在多个卷积层上进行实验,结果表明,在同样的搜索次数下,相较于基于3种指定静态数据布局策略的Ansor,AL-Ansor生成的张量程序分别有13.81%、12.41%和16.59%的平均性能提升。

关键词：深度学习张量程序自动生成框架静态数据布局策略自适应策略性能预测模型

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云基础设施下的体系结构、挑战与机遇

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小型微型计算机系统 2012年第8期33卷 1715-1722页

作者：邓玉辉暨南大学计算机科学系广州510632 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

在工业界和学术界的大力推动下,云计算作为一种新的服务模式,大致可分为将软件作为服务(Software as a service),将平台作为服务(Platform as a service),和将基础设施作为服务(Infrastructure as a Service).现有的绝大部分关于云计算... 详细信息

在工业界和学术界的大力推动下,云计算作为一种新的服务模式,大致可分为将软件作为服务(Software as a service),将平台作为服务(Platform as a service),和将基础设施作为服务(Infrastructure as a Service).现有的绝大部分关于云计算的研究和讨论都集中在前两种服务.本文试图探讨云基础设施的体系结构及其面临的挑战和机遇.从冯.诺伊曼体系结构开始,计算机系统结构的研究基本上就可简单归类于三个问题:计算、存储与传输,三者相互影响.我们认为云基础设施也不例外.本文探讨了云计算的特点和优势,并从云体系结构的角度,探讨了云基础设施下的云计算、云存储和云传输所面临的挑战及其带来的可能的各种技术革命.

关键词：云计算云存储云传输体系结构

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基于非易失存储器件的内存键值存储系统的性能研究

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高技术通讯 2017年第6期27卷 519-529页

作者：魏巍蒋德钧熊劲陈明宇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

分析了互联网应用为满足后端存储系统高性能要求而引用的内存键值存储系统的应用特点,指出:为了永久保存数据,这些系统还需要在后端将数据从易失性的内存拷贝到慢速的非易失存储设备中;将新型的非易失存储器件(NVM)引入内存键值存储系... 详细信息

分析了互联网应用为满足后端存储系统高性能要求而引用的内存键值存储系统的应用特点,指出:为了永久保存数据,这些系统还需要在后端将数据从易失性的内存拷贝到慢速的非易失存储设备中;将新型的非易失存储器件(NVM)引入内存键值存储系统可减少其性能开销;根据NVM的特征,内存键值系统可采用两种架构:将NVM替代磁盘作为二级存储设备和将NVM替代DRAM直接作为主存储设备。基于上述分析,实现了两种NVM架构的内存键值存储系统,并通过实验分析,总结出了内存键值存储系统选择NVM架构的原则,这些原则可有效指导内存键值存储系统在采用当前以及未来NVM器件时,对架构的选择。其次,还通过理论和实验分析,得出了不同架构下的内存键值系统在软件层的主要开销,指出了未来针对这些系统的软件设计的优化方向。

关键词：内存键值存储系统非易失存储器件(NVM) 持久内存性能分析数据持久化机制

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