检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机研究与发展 2012年第S1期49卷 245-251页

作者：尹文轩高翔朱晓静郭德源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 清华大学微电子学研究所北京100084

利用对称多处理机(SMP)作结点可为嵌入式集群带来更高的计算性价比,但多个并行和存储层次也会带来存储一致性、可伸缩性、性能差异等问题.提出一种基于共享存储的嵌入式集群模型LESC.该模型通过高度综合实现"计算单元-互连一致性模... 详细信息

利用对称多处理机(SMP)作结点可为嵌入式集群带来更高的计算性价比,但多个并行和存储层次也会带来存储一致性、可伸缩性、性能差异等问题.提出一种基于共享存储的嵌入式集群模型LESC.该模型通过高度综合实现"计算单元-互连一致性模块-系统"三级高可伸缩结构,获得功耗成本有效性.LESC完成分布式共享存储的基本功能,其目录缓存一致性和扩展的共享存储机制改善了传统存储层次,并利用"共享存储虚拟网络"提供模块级的高效通信,避免了网络硬件开销,同时支持MPI编程.经该模型的真实系统平台测试,模块内MPI通信性能是传统嵌入式集群的3倍以上,单元间通信性能可达单元内性能的86%以上,Linpack测试其扩展性能在最差情况下接近理想值的70%.

关键词：分布式共享存储嵌入式集群目录缓存一致性共享存储虚拟网络 MPI

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基于硬件cache锁机制的Java虚拟机即时编译器优化

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计算机研究与发展 2012年第S1期49卷 185-190页

作者：敖琪蔡嵩松王剑中国科学院计算机系统结构重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049 龙芯中科技术有限公司北京100190

Java虚拟机即时编译器以方法为单位进行编译,编译器将字节码方法编译成可执行代码,并经过数据cache存入内存中,当再次执行到该代码段时,处理器需要从包含该代码段的内存区域取指令执行,如果该内存区域在数据cache中已经建立映射,就可以... 详细信息

Java虚拟机即时编译器以方法为单位进行编译,编译器将字节码方法编译成可执行代码,并经过数据cache存入内存中,当再次执行到该代码段时,处理器需要从包含该代码段的内存区域取指令执行,如果该内存区域在数据cache中已经建立映射,就可以直接从数据cache中读取数据,读数据的性能就会有大幅度的提高.但是编译生成的大量可执行代码在cache中频繁替换,当生成代码被替换出cache后,代码再次执行时处理器必须访问速度较慢的主存储器,成为编译器的性能瓶颈.设计并实现了硬件cache锁机制,提出了一种软硬件协同设计的即时编译方法.通过该方法,生成代码执行时的cache失效次数降低了6.9%,SPECjvm2008中程序最高获得了17.9%的性能提升,平均性能提升4.2%.

关键词： Java虚拟机即时编译器 cache锁机制

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跨平台系统级虚拟机的访存优化

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计算机研究与发展 2012年第S1期49卷 131-136页

作者：蔡嵩松刘奇沈海华章隆兵中国科学院计算机系统结构重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049 龙芯中科技术有限公司北京100190

跨平台系统级虚拟机软件模拟访存操作效率低,严重影响了虚拟机的性能.为提高跨平台虚拟机访存效率,提出了一种使用宿主系统TLB硬件、加速跨平台系统级虚拟机访存地址转换的软硬件协同优化方法.该方法相对于软件访存模拟方法,有效利用了... 详细信息

跨平台系统级虚拟机软件模拟访存操作效率低,严重影响了虚拟机的性能.为提高跨平台虚拟机访存效率,提出了一种使用宿主系统TLB硬件、加速跨平台系统级虚拟机访存地址转换的软硬件协同优化方法.该方法相对于软件访存模拟方法,有效利用了宿主系统的硬件资源,提高了跨平台系统级虚拟机执行访存操作效率.实验结果表明该方法将虚拟机系统的整体性能提高了近15%.提出的方法已实际应用在龙芯系统级跨平台虚拟机中.

关键词：跨平台系统级虚拟机访存模拟地址转换页表 TLB

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面向云计算的多核处理器存储和网络子系统优化设计

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高技术通讯 2013年第4期23卷 360-367页

作者：苏文王焕东台运方王靖中国科学院计算机系统结构重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049 北京龙芯中科技术服务中心有限公司北京100190

针对传统多核处理器设计缺乏对虚拟机和典型云服务的支持的问题,分析了云计算数据中心和虚拟机的基本架构和特点,指出数据传输、网络性能、I/O虚拟化是一直未被关注的影响系统性能的关键因素,进而提出了一种改进的多核处理器设计方案。... 详细信息

针对传统多核处理器设计缺乏对虚拟机和典型云服务的支持的问题,分析了云计算数据中心和虚拟机的基本架构和特点,指出数据传输、网络性能、I/O虚拟化是一直未被关注的影响系统性能的关键因素,进而提出了一种改进的多核处理器设计方案。该方案通过采用片上内存拷贝引擎、改进直接内存访问(DMA)设计、改进直接缓存访问(DCA)设计和采用快速地址转换和远程内存访问(RDMA)技术,来较大地提高存储系统、网络、I/O的性能和系统的并行性。实验表明,该方案实现的单核800MHz处理器千兆以太网络TCP传输带宽较传统方案提高48.2%并达到峰值800Mbps,内存拷贝操作加速比达到14倍以上,快速傅立叶变换(FFT)和矩阵乘法加速比达到2倍以上,同时系统高速缓存效率显著提高。

关键词：云计算多核处理器网络优化虚拟机计算机体系结构

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一种基于Android系统网络模块功耗的评估和分析

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计算机科学 2012年第6期39卷 289-292页

作者：张立韩银和袁小龙北京交通大学电子信息工程学院北京100044 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

嵌入式移动便携设备由电池供电,而电池容量却受体积和重量的制约,因此嵌入式移动设备的功耗问题成为研究的一个关键问题。分别采用WIFI和GPRS两种接入网络策略,研究手机系统功耗的变化。实验结果表明,小流量模式(10kb/min)下两种策略电... 详细信息

嵌入式移动便携设备由电池供电,而电池容量却受体积和重量的制约,因此嵌入式移动设备的功耗问题成为研究的一个关键问题。分别采用WIFI和GPRS两种接入网络策略,研究手机系统功耗的变化。实验结果表明,小流量模式(10kb/min)下两种策略电池使用时间减少约50%,大流量模式(2Mbit/min)下能量消耗更快,减少约85%;在传输相等的数据量下,WIFI模式比GPRS模式省电。在两台基于Android系统平台的真机上进行了实验,结果表明,研究降低手机移动网络模块的功耗具有十分重要的意义。

关键词：低功耗技术 Android 移动互联网系统功耗功耗评估

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基于MIPS架构的异构内存虚拟化方法研究

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高技术通讯 2013年第9期23卷 908-913页

作者：蔡万伟台运方刘奇张晓辉张戈中国科学院计算机系统结构重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049 龙芯中科技术有限公司北京100190 中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆401122

针对传统的同构内存虚拟化方法缺乏平台扩展性，在非X86处理器平台上性能较差的问题，研究了影响虚拟机内存性能的几个因素，并基于MIPS架构处理器提出了异构内存虚拟化方法，在不增加软件复杂度的前提下，提高了内存虚拟化性能。该方... 详细信息

针对传统的同构内存虚拟化方法缺乏平台扩展性，在非X86处理器平台上性能较差的问题，研究了影响虚拟机内存性能的几个因素，并基于MIPS架构处理器提出了异构内存虚拟化方法，在不增加软件复杂度的前提下，提高了内存虚拟化性能。该方法基于对同构内存虚拟化的性能瓶颈的分析，通过修改虚拟机内存管理单元（MMU）降低软件维护开销；采用宿主机与客户机共享页表的方法提升访存的异常处理速度。该方法在龙芯3号处理器的系统虚拟机KVM-LOONGSON上得到实现。测试结果表明，该方法可以显著提升各类应用程序的性能，相比同构内存虚拟化方法，性能可以提升50％到700％，达到本地执行性能的71％～97％。

关键词：系统虚拟化内存虚拟化 KVM MIPS 龙芯3号处理器

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数字灌区网格GIS的系统框架

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计算机研究与发展 2003年第12期40卷 1689-1693页

作者：方金云张汉松陈春仔何建邦中国科学院计算技术研究所计算机系统结构研究室北京100080 中国灌溉排水发展中心北京100024 国土资源部信息中心北京100013 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

实现灌区信息的互联互通互操作是数字灌区建设的重要目标 ,网格GIS是实现数字灌区建设目标的关键技术提出了灌区网格GIS系统框架 ,包括灌区数据标准、规范与共享 ;空间数据库群和业务数据库集成管理 ;灌区服务体系和灌区应用示范等方... 详细信息

实现灌区信息的互联互通互操作是数字灌区建设的重要目标 ,网格GIS是实现数字灌区建设目标的关键技术提出了灌区网格GIS系统框架 ,包括灌区数据标准、规范与共享 ;空间数据库群和业务数据库集成管理 ;灌区服务体系和灌区应用示范等方面内容在系统中数据库群之间的集成依靠虚拟数据库技术和联邦数据库技术 ,系统的服务划分为本地服务和协同服务。

关键词：灌区网格织女星地理信息系统地理信息系统系统框架

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一种高性能CMOS LVDS接收电路的设计

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微电子学 2007年第6期37卷 899-902页

作者：尤扬陈岚中国科学院计算技术研究所中国科学院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京100029 中国科学院微电子研究所

提出了一种符合IEEE Std 1596.3-1996标准,适用于芯片间高速数据传输的低电压差分信号（LVDS）接收电路;有效地解决了传统电路结构在电源电压降至3.3 V或更低以后不能稳定工作在标准规定的整个输入共模电平范围内的问题,电路能在符合标... 详细信息

提出了一种符合IEEE Std 1596.3-1996标准,适用于芯片间高速数据传输的低电压差分信号（LVDS）接收电路;有效地解决了传统电路结构在电源电压降至3.3 V或更低以后不能稳定工作在标准规定的整个输入共模电平范围内的问题,电路能在符合标准的0.05-2.35 V输入共模电平范围内稳定工作,传输速率可达1.6 Gb/s,平均功耗1.18 mW。设计基于HJTC（和舰科技）Logic 0.18μm 1.8 V/3.3 V CMOS工艺,使用3.3 V厚栅MOS管和1.8 V薄栅MOS管。

关键词：低电压差分信号接收电路差分信号

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一种基于RAM的降低异构多核切换开销的方法

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计算机研究与发展 2011年第S1期48卷 266-272页

作者：刘奇郝守青沈海华章隆兵中国科学院计算机系统结构重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049 北京龙芯中科技术服务中心有限公司北京100190

同一程序的不同执行阶段或者不同程序运行时行为特征不同.异构多核处理器包含多种类型处理器核,可以根据程序运行时的行为特征切换到性能、功耗合适的核.异构多核相对于同构多核处理器能够更好地满足性能和功耗要求,但是不同核间切换时... 详细信息

同一程序的不同执行阶段或者不同程序运行时行为特征不同.异构多核处理器包含多种类型处理器核,可以根据程序运行时的行为特征切换到性能、功耗合适的核.异构多核相对于同构多核处理器能够更好地满足性能和功耗要求,但是不同核间切换时保存、恢复程序现场开销严重影响了异构多核处理器的性能.增加少量片上随机存储单元(RAM),并适当优化处理器核硬件结构是有效降低核间切换开销的方法.上述方法使得核间切换时不需要执行切换程序,通过发送RAM读写请求实现了程序现场的保存和恢复.基于龙芯异构多核处理器平台评估了软、硬件实现核间切换开销.实验结果表明上述硬件方法将核间切换开销下降到软件开销的11%,且仅带来了2.49%的面积增加和1.8%的功耗增加.

关键词：龙芯异构多核核间切换开销寄存器重命名存储单元

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基于NUMA架构的解释器访存优化设计与实现

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高技术通讯 2015年第7期25卷 661-668页

作者：任彤傅杰靳国杰中国科学院大学北京100049 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国电子设备系统工程公司研究所北京100141 计算机系统结构国家重点实验室北京100190 龙芯中科技术有限公司北京100190

为了提高非一致内存访问(NUMA)架构虚拟机解释器的访存性能,研究了解释器在NUMA架构下的访存优化技术,提出了一种NUMA架构下的解释器访存优化方案,而且设计并实现了解释器的静态指令分派优化方法和动态指令分派优化方法。根据这一方案... 详细信息

为了提高非一致内存访问(NUMA)架构虚拟机解释器的访存性能,研究了解释器在NUMA架构下的访存优化技术,提出了一种NUMA架构下的解释器访存优化方案,而且设计并实现了解释器的静态指令分派优化方法和动态指令分派优化方法。根据这一方案虚拟机启动时首先获取NUMA节点信息,并在每个NUMA节点中自动生成解释器所需的全部数据结构;解释器在运行时,通过静态或动态的指令分派技术来实现其执行线程在NUMA节点上访存的局部化。试验结果表明,上述方法能够显著提升解释器在NUMA系统中的性能。在DaCapo测试集上的总体性能提升了8%,最高性能提升幅度高达23%,而且算法实现代价低,适用于绝大多数的NUMA服务器系统。

关键词：非一致内存访问(NUMA) 虚拟机解释器响应速度启动性能访存优化

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