检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机辅助设计与图形学学报 2010年第11期22卷 2029-2036页

作者：王杰张磊李华伟韩银和李晓维梁华国合肥工业大学计算机与信息学院合肥230009 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

工艺波动下3D IC的成品率受绑定策略的影响较大.为了减少不当绑定造成的成品率损失,提出一种基于关键通路时延的3D IC绑定优化方法.通过绑定前时延测量得到待绑定芯片各层的时序特性,利用不同层上的通路进行时延互补,使用"好"... 详细信息

工艺波动下3D IC的成品率受绑定策略的影响较大.为了减少不当绑定造成的成品率损失,提出一种基于关键通路时延的3D IC绑定优化方法.通过绑定前时延测量得到待绑定芯片各层的时序特性,利用不同层上的通路进行时延互补,使用"好"的芯片挽救"坏"的芯片;把最大成品率问题抽象成二分图的最大匹配问题,提出了分级和啮合两种绑定优化算法,采用增广路经算法进行求解.实验结果表明,相对于不考虑工艺波动的随机绑定方法,采用文中方法有效地提高了3D IC的成品率.

关键词： 3D IC 绑定时延测量关键通路成品率

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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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冷冻电镜三维重构在CPU-GPU系统中的并行性

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华中科技大学学报（自然科学版） 2011年第S1期39卷 115-119页

作者：李兴建李临川谭光明张佩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京100049

为了有效地发掘和利用异构系统在应用和体系结构上的并行性,以冷冻电镜三维重构为例展示如何利用应用程序潜在的并行性.通过分析重构计算所有的并行性,实现了将动态自适应的划分算法用于任务在异构系统上高效的分发.在曙光星云系统的部... 详细信息

为了有效地发掘和利用异构系统在应用和体系结构上的并行性,以冷冻电镜三维重构为例展示如何利用应用程序潜在的并行性.通过分析重构计算所有的并行性,实现了将动态自适应的划分算法用于任务在异构系统上高效的分发.在曙光星云系统的部分节点系统(32节点)上评估并行化的程序性能.实验证明:多层次的并行化是CPU与GPU异构系统上开发并行性的有效模式;CPU-GPU混合程序在给定问题规模上相对单纯CPU程序获得2.4倍加速比.

关键词：任务级并行数据级并行高性能计算统一计算设备架构(CUDA) 冷冻电镜

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一种类数据流驱动的分片式流处理器体系结构及其编程模型

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计算机研究与发展 2010年第9期47卷 1643-1653页

作者：徐光安虹许牧刘谷姚平任永青汪芳中国科学技术大学计算机科学与技术学院合肥230027 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

考虑到半导体工艺发展带来的线延迟问题,分布式、分片式的处理器结构变得很有吸引力.在传统流处理器中,流控制器发射的控制信号在传递时存在长线延迟问题.传统流处理器的运算簇由众多的功能部件组成,由于运算簇间的通信是集中控制的,运... 详细信息

考虑到半导体工艺发展带来的线延迟问题,分布式、分片式的处理器结构变得很有吸引力.在传统流处理器中,流控制器发射的控制信号在传递时存在长线延迟问题.传统流处理器的运算簇由众多的功能部件组成,由于运算簇间的通信是集中控制的,运算簇间通信网络的线延迟可扩展性差.提出了一种分片式流处理器(TPA-PD)体系结构,它采用分布式的网络连接分片式的部件,避免了控制信号在传递过程中出现的长线延迟问题.在kernel级,TPA-PD使用类数据流的执行模型即显式数据流图执行,将指令间的依赖关系在指令中静态编码,把传统流处理器中运算簇间的集中通信变为动态发射、分布式的通信,利于结构扩展.解释了新的执行模型、指令集以及将流编程模型映射到新结构上.在时钟精确的模拟器上,实验分析了影响kernel级执行时间的软硬件因素,TPA-PD比传统流处理器在8个benchmark中平均获得了20%的加速比.

关键词：线延迟流处理器分片式类数据流驱动处理器结构

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提高堆数据局部性的动态池分配技术

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计算机学报 2011年第4期34卷 665-675页

作者：王振江武成岗张兆庆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

动态内存分配在现代程序中被广泛使用.通用的内存分配器通常关注于降低运行时开销和内存利用率,而在发掘所分配对象之间的特性方面有所欠缺.文中展示了一个低开销的动态优化技术"动态池分配".它在运行时构造存储形状图,从中... 详细信息

动态内存分配在现代程序中被广泛使用.通用的内存分配器通常关注于降低运行时开销和内存利用率,而在发掘所分配对象之间的特性方面有所欠缺.文中展示了一个低开销的动态优化技术"动态池分配".它在运行时构造存储形状图,从中发掘动态分配对象之间的亲缘性,把具有亲缘性的对象聚集到一段内存区域(称为内存池)里,改善了它们的数据布局.作者在实际机器上实现了动态池分配原型系统,并在GCC--O3编译的一些大量使用堆数据的SPEC 2000和2006程序上进行了测试.原型系统在两台实际机器上获得了13.1%和11.8%的平均加速比,对一些程序的加速高达82.2%.此外,作者还研究了CPU的高速缓存大小对池分配效果的影响.

关键词：池分配变长调用链亲缘性数据布局动态优化

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基于CLP模型的HDL设计可观测性分析

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计算机辅助设计与图形学学报 2009年第5期21卷 688-693,699页

作者：赵阳吕涛李华伟李晓维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

为了提高模拟验证中的可观测性覆盖率,建立了一个逻辑约束编程(CLP)模型,定义了变量之间单步传播的条件.在此基础上,借助通用CLP系统自动地完成路径搜索、冲突发现、回溯和约束求解.实验结果表明,基于CLP的可观测性分析技术一方面可以... 详细信息

为了提高模拟验证中的可观测性覆盖率,建立了一个逻辑约束编程(CLP)模型,定义了变量之间单步传播的条件.在此基础上,借助通用CLP系统自动地完成路径搜索、冲突发现、回溯和约束求解.实验结果表明,基于CLP的可观测性分析技术一方面可以生成更有效的测试向量,使得特定语句上的错误能够被传播到输出,加快模拟验证发现bug的过程;另一方面可以识别出不可观测的语句,避免盲目追求高覆盖率,节约模拟验证的资源.

关键词：功能验证模拟验证可观测性逻辑约束编程

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无界模型检验中融合电路信息的SAT算法研究

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计算机学报 2009年第6期32卷 1110-1118页

作者：赵阳吕涛李华伟李晓维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京100039

针对从电路转化而来的SAT问题,通用SAT求解器存在一个缺陷——电路互连信息的缺失,这是造成很多无关推导的根源.文中提出了一个统一的基于CNF数据结构的电路SAT无界模型检验框架.首先作者提出了定值子句的概念,利用这一概念可以在CNF结... 详细信息

针对从电路转化而来的SAT问题,通用SAT求解器存在一个缺陷——电路互连信息的缺失,这是造成很多无关推导的根源.文中提出了一个统一的基于CNF数据结构的电路SAT无界模型检验框架.首先作者提出了定值子句的概念,利用这一概念可以在CNF结构中保存电路的互连信息,在搜索过程中更早地识别可满足解,减少不必要的搜索.其次,文中提出了在CNF结构上的状态变量赋值精简方法,摆脱了以往基于SAT的无界模型检验中这一步骤对门级电路结构的依赖.实验数据表明,利用文中方法进行前像计算能够取得明显的加速.同时,文章比较了两种搜索顺序在多时帧搜索中的效果.实验结果表明利用文中方法可以验证传统模型检验方法难以验证的复杂电路属性.

关键词：设计验证无界模型检验 Boolean可满足性问题(SAT) 寄存器传输级(RTL)

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考虑工作负载影响的电路老化预测方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2010年第12期22卷 2242-2249页

作者：靳松韩银和李华伟李晓维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

晶体管老化效应已成为影响集成电路可靠性的重要因素.文中基于晶体管老化效应的物理模型,提出一种电路老化分析框架来预测集成电路在其服务生命期内的最大老化.首先计算出在最坏操作情况下电路老化的上限值;随后通过考虑工作负载和电路... 详细信息

晶体管老化效应已成为影响集成电路可靠性的重要因素.文中基于晶体管老化效应的物理模型,提出一种电路老化分析框架来预测集成电路在其服务生命期内的最大老化.首先计算出在最坏操作情况下电路老化的上限值;随后通过考虑工作负载和电路的逻辑拓扑对老化效应的影响,采用非线性规划求得会导致最大电路老化的最差占空比组合.实验结果表明,与同类方法相比,该老化分析框架对电路老化的预测具有更高的精度,更接近于电路在实际工作条件下的老化情况.

关键词：负偏置温度不稳定性电路老化占空比非线性优化

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面向高可靠片上网络通信的可重构路由算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2011年第3期23卷 448-455页

作者：付斌章韩银和李华伟李晓维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

为了满足系统芯片对通信带宽的要求,片上网络正逐渐取代总线成为当前多核及众核系统的主流互连方案,然而由于芯片特征尺寸的不断减小,芯片内发生故障的概率显著增加.为了提供可靠的片上通信,提出一种低成本的可重构路由算法.该算法基于... 详细信息

为了满足系统芯片对通信带宽的要求,片上网络正逐渐取代总线成为当前多核及众核系统的主流互连方案,然而由于芯片特征尺寸的不断减小,芯片内发生故障的概率显著增加.为了提供可靠的片上通信,提出一种低成本的可重构路由算法.该算法基于无共享边界的矩形故障模型,按照故障区与网络边界的相对位置对故障区进行分类;针对不同类型的故障区定义了具体的路由器状态更新策略;重构后的片上网络可以容忍任意数目、任意分布的路由器以及链路故障.与当前容错设计方案不同,文中算法不需要增加虚拟通道来保证网络的无死锁特性,因此具有低成本、高可靠的特性.仿真实验结果表明,文中算法适用于处理器与缓存,或缓存与缓存之间的片上通信.

关键词：片上网络容错路由可重构路由转向模型

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高性能互联网络交换机研究与设计

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计算机研究与发展 2008年第12期45卷 2069-2078页

作者：王达伟曹政刘新春游定山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北京100190 中国科学院研究生院北京100049

高性能互联网络交换机是高性能计算机系统的核心部件.科学计算作为高性能计算机的上层应用,不仅要求交换机具有低延迟、高带宽的特性,还要求其在集合通信如广播、多播和同步操作等进行硬件级支持.HyperLink交换机,作为曙光5000计算机系... 详细信息

高性能互联网络交换机是高性能计算机系统的核心部件.科学计算作为高性能计算机的上层应用,不仅要求交换机具有低延迟、高带宽的特性,还要求其在集合通信如广播、多播和同步操作等进行硬件级支持.HyperLink交换机,作为曙光5000计算机系统互联网络的重要组成部件,具有38.4ns单级延迟和160Gbps聚合带宽,并能够同时支持16组多播和16组同步操作.理想情况下,1024个节点多播和同步操作可以在2μs内完成,大大加速了科学计算的性能.为了对HyperLink交换机性能进行评价,建立了周期精确的仿真模型.通过模拟证明,对于16端口输入缓冲交换机,3个虚通道是性价比最好的选择;当MTU为1KB时,4KB大小的输入缓冲就可达到最高单播吞吐率.采用理论分析的方法比较了具有相同网络带宽的多轨网络和单轨网络,分析表明,前者可以有效降低网络延迟,因此能够比后者提供更高的网络吞吐率.采用LogP模型分析了HyperLink多播和Barrier的性能,分析表明,HyperLink交换机具有良好扩展性,能够很好支持到数千节点.

关键词：互联网络交换机集合通信多播同步 ASIC设计

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