检索结果-内蒙古大学图书馆

高技术通讯 2017年第8期27卷 675-689页

作者：郑晨陆钢谭崇康詹剑锋张立新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 北京尖峰新锐信息科技研究院北京100081 北京联想软件有限公司北京100085

介绍了当前主流数据中心计算节点的操作系统(OS)Linux存在的问题,而且从数据中心应用对操作系统的需求出发,对当前数据中心操作系统的研究进行了论述。系统地总结了国内外在增强数据中心操作系统性能、隔离性和可扩展性等方面的研究进展... 详细信息

介绍了当前主流数据中心计算节点的操作系统(OS)Linux存在的问题,而且从数据中心应用对操作系统的需求出发,对当前数据中心操作系统的研究进行了论述。系统地总结了国内外在增强数据中心操作系统性能、隔离性和可扩展性等方面的研究进展,并针对操作系统架构研究和操作系统中的一些关键技术进行了详细阐述,最后讨论了当前数据中心操作系统研究面临的挑战。深刻指出,操作系统在数据中心中处于核心地位,因而有效优化现有操作系统,增强数据中心操作系统性能及可扩展性,有效利用现有硬件和提高大数据应用性能力,具有重要的理论和现实意义。

关键词：操作系统(OS) 数据中心性能可扩展性综述

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基于OpenCL的Viola-Jones人脸检测算法性能优化研究

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计算机学报 2016年第9期39卷 1775-1789页

作者：贾海鹏张云泉袁良李士刚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

Viola-Jones人脸检测算法是最为成功的可实用的人脸检测算法之一.然而,随着该算法所在领域数据处理规模的不断扩大,现有算法的性能已经越来越无法满足日益增长的交互性与实时性要求.使用GPU计算平台提升该算法性能,以满足日益增长的实... 详细信息

Viola-Jones人脸检测算法是最为成功的可实用的人脸检测算法之一.然而,随着该算法所在领域数据处理规模的不断扩大,现有算法的性能已经越来越无法满足日益增长的交互性与实时性要求.使用GPU计算平台提升该算法性能,以满足日益增长的实时性要求已经成为研究热点.然而,该算法在对GPU的实现和优化中,存在线程间负载不均衡的非规则特性,如果仅使用传统的优化方法,则难以在GPU计算平台上达到较高性能.针对此种情况,该文构建了针对此类算法的并行优化框架,通过Uberkernel、粗粒度并行、Persistent Thread、线程与数据的动态映射、全局及本地队列等优化方法的应用,突破了负载不均衡非规则特性导致的性能瓶颈,大幅提高了人脸检测算法在GPU计算平台上的性能.同时,该文通过对不同GPU计算平台关键性能参数的定义、抽取和传递,实现了该算法在不同GPU计算平台间的性能移植.实验结果表明,与OpenCV2.4中经过高度优化的CPU版本在Intel Xeon X5550CPU上的性能相比,优化后的算法在AMD HD7970和NVIDIA GTX680两个不同GPU计算平台上分别达到了11.24-20.27和9.24-17.62倍的加速比,不仅实现了高性能,而且实现了在不同GPU计算平台间的性能移植.

关键词： OpenCL 负载不均衡任务队列线程与任务动态映射性能移植

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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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去重环境下基于元数据分类的贪婪预取型数据恢复

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小型微型计算机系统 2017年第5期38卷 930-935页

作者：杨儒邓玉辉魏文国暨南大学信息科学技术学院计算机科学系广州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 广东技术师范学院电子与信息学院广州510665

数据备份的目的就是为了恢复.由于逻辑连续的数据被物理分散在不同的磁盘位置,传统的去重方法产生的碎片严重影响了系统的恢复性能.之前存在的一些优化方法都是尝试在备份时利用重写算法来改进后期的恢复性能,然而重写算法自身存在的弊... 详细信息

数据备份的目的就是为了恢复.由于逻辑连续的数据被物理分散在不同的磁盘位置,传统的去重方法产生的碎片严重影响了系统的恢复性能.之前存在的一些优化方法都是尝试在备份时利用重写算法来改进后期的恢复性能,然而重写算法自身存在的弊端就是必须以牺牲去重率的代价来获得更好的数据恢复性能,最终导致浪费磁盘空间的结果.并且传统的方法在备份完成后只会生成一份备份元数据以便后期恢复,导致系统在恢复过程中频繁地低效率访问磁盘上的元数据.本文提出将备份元数据分类组织成文件元数据和块元数据,在不牺牲系统去重率和充分利用硬件资源的前提下,通过对元数据更加激进式的预取来有效提高恢复性能和吞吐量.关于本文系统的恢复性能的实验评估是基于真实的数据集,实验表明:相比基于历史感知和基于内容的重写算法所获得的恢复性能,基于元数据分类的数据恢复分别在平均节约了1.91%和4.36%的去重率的情况下,获得了27.2%和29.3%的恢复性能提升.

关键词：存储重复数据删除重写元数据预取恢复

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面向3维片上网络的轻量级细粒度容错机制

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计算机研究与发展 2016年第2期53卷 341-353页

作者：周君李华伟王天成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

片上网络(networks-on-chip,NoC)是3维集成电路的主要通信技术之一.其中,路由器是3维片上网络的重要组成部件.现有的面向3维片上网络中路由器的容错技术,通常采取路由器整体冗余技术或者直接舍弃失效路由器的方法,这导致网络资源损失较... 详细信息

片上网络(networks-on-chip,NoC)是3维集成电路的主要通信技术之一.其中,路由器是3维片上网络的重要组成部件.现有的面向3维片上网络中路由器的容错技术,通常采取路由器整体冗余技术或者直接舍弃失效路由器的方法,这导致网络资源损失较为严重.提出一种面向3维片上网络的轻量级细粒度容错机制,充分利用故障路由器中仍能正常运行的有效资源,保障系统通信.提出的容错机制包括一种高可靠性路由器微体系结构设计和一种与之匹配的容错路由机制.通过实验对比和分析,相比较于已有的3维片上网络容错机制,提出的细粒度容错机制具备较高的通信性能和可靠性,同时面积和功耗开销较小.

关键词：片上网络 3维mesh 细粒度容错路由机制

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大容量DRAM的刷新开销问题及优化技术综述

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计算机研究与发展 2016年第2期53卷 416-430页

作者：崔泽汉陈明宇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

动态随机存储器(DRAM)具有速度快、密度高、成本低的优势,被广泛应用于计算机的主存.DRAM采用电容作为存储单元,电容电荷的多少表示数字"0"或"1".由于存在漏电现象,电容里的电荷会缓慢流失,造成数据丢失.为保证数... 详细信息

动态随机存储器(DRAM)具有速度快、密度高、成本低的优势,被广泛应用于计算机的主存.DRAM采用电容作为存储单元,电容电荷的多少表示数字"0"或"1".由于存在漏电现象,电容里的电荷会缓慢流失,造成数据丢失.为保证数据正确性,DRAM采用周期性的刷新操作,在数据丢失前,把数据读出然后重新写入存储单元.刷新操作会阻碍正常访存的执行,造成性能上的开销;同时刷新操作会消耗额外的功耗,带来功耗上的开销.刷新的开销与DRAM密度相关:在过去,当DRAM密度较小时,需要刷新的存储单元数较少,刷新开销很小,并未引起关注;但是,随着摩尔定律的发展,DRAM密度越来越大,目前已发展到千兆比特级别,其刷新周期并没有改善,单位时间内需要刷新的存储单元数越来越多,从而使刷新带来的性能和功耗开销越来越严重.刷新问题目前得到了工业界和学术界的广泛关注.首先介绍了目前DRAM的刷新方式和开销,以及工业界已经实现的一些改进;然后把工业界和学术界提出的众多优化方法分为"减轻刷新操作对访存的阻塞"和"减少不必要的刷新操作"两大类,分别进行了分析和总结;最后给出了关于智能刷新管理的总结和展望.

关键词：主存动态随机存储器刷新性能功耗保持时间不必要刷新

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中国高性能计算机发展现状分析与展望

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民主与科学 2017年第4期 26-27页

作者：张云泉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国家超级计算济南中心

Linpack测试结果是衡量高性能计算机的一个重要指标。自1993年起，国际上根据这个指标对世界范围内的计算机进行排行，一年两次，前500名进入排名（简称TOP500）。由此，这个排行榜越来越多地获得人们的重视，成为高性能计算机研制生产... 详细信息

Linpack测试结果是衡量高性能计算机的一个重要指标。自1993年起，国际上根据这个指标对世界范围内的计算机进行排行，一年两次，前500名进入排名（简称TOP500）。由此，这个排行榜越来越多地获得人们的重视，成为高性能计算机研制生产、市场发展、应用交流和趋势分析预测的重要参考。

关键词：高性能计算机展望现状中国世界范围研制生产市场发展排行榜

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基于路径约束求解的多目标状态激励生成方法

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计算机学报 2016年第9期39卷 1829-1842页

作者：周艳红王天成李华伟吕涛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 中国科学院大学北京100049

该文提出了一种针对多个难达目标状态的激励生成方法,该方法基于抽象引导的半形式化方法框架.采用一个评估函数对候选状态进行评价,该评估函数综合考虑了从一个状态到不同目标状态的全局抽象距离信息,评价出从各个状态到达某个目标状态... 详细信息

该文提出了一种针对多个难达目标状态的激励生成方法,该方法基于抽象引导的半形式化方法框架.采用一个评估函数对候选状态进行评价,该评估函数综合考虑了从一个状态到不同目标状态的全局抽象距离信息,评价出从各个状态到达某个目标状态或者同时到达多个目标状态的潜能,并以此指导模拟过程直到最终搜索到一条能同时覆盖多个目标状态的状态序列.此外,该文采用了基于路径约束求解的激励生成方式,这种方式结合了具体模拟和符号模拟技术,符号模拟沿着具体执行路径提取分支条件构成路径约束,通过约束条件的翻转与求解能够有效地产生输入向量,以一种较均衡的模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,该文方法能够有效地同时验证设计中的多个目标状态.

关键词：激励生成难达状态抽象引导模拟路径约束求解

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面向非规则三维片上网络的自适应可靠路由方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2016年第2期28卷 345-354页

作者：周君李华伟王天成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 中国科学院大学北京100049

面向存在永久性链接故障的非规则三维片上网络,提出一种低成本自适应可靠路由方法.首先根据非规则三维片上网络的拓扑结构,优先选择一条汉密尔顿路径进行容错路由,在没有汉密尔顿路径的情况下,则执行生成树容错路由算法绕过故障链接;然... 详细信息

面向存在永久性链接故障的非规则三维片上网络,提出一种低成本自适应可靠路由方法.首先根据非规则三维片上网络的拓扑结构,优先选择一条汉密尔顿路径进行容错路由,在没有汉密尔顿路径的情况下,则执行生成树容错路由算法绕过故障链接;然后将基于动态规划的端口选择机制拓展到三维空间,结合前述路由算法来避开网络冲突区域,完成将数据包由源路由器节点传输至目的路由器节点的路由过程.实验结果表明,与之前的AFRA方法和基于生成树的可靠路由方法相比,该方法具有较高的通信性能和可靠性,同时所需的网络开销较低.

关键词：三维片上网络非规则拓扑自适应路由永久性故障容错

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2017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 2018年第1期 5-12页

作者：张云泉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

本文根据2017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。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... 详细信息

本文根据2017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。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上的超级计算系统已经几乎全部都是国产超算系统,浪潮成为新的数量冠军,曙光、联想和浪潮三强争霸的局面继续保持和加强。在此基础上,本文根据十五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2018年到2019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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