检索结果-内蒙古大学图书馆

高技术通讯 2024年第1期34卷 25-32页

作者：贾凡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 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

针对现有的2类处理器功耗实时估算方法的不足,本文开发了一种基于功耗计数器的处理器功耗实时估算方法。该方法结合了基于性能事件计数器和基于电路信号方法的优点,利用功耗计数器记录与处理器功耗密切相关的电路信号的变化次数,能够以... 详细信息

针对现有的2类处理器功耗实时估算方法的不足,本文开发了一种基于功耗计数器的处理器功耗实时估算方法。该方法结合了基于性能事件计数器和基于电路信号方法的优点,利用功耗计数器记录与处理器功耗密切相关的电路信号的变化次数,能够以较小的观测粒度实时估算处理器的功耗,并且具有较低的硬件开销。本文在龙芯GS364处理器上实现并评估了该方法。结果表明,使用16个功耗计数器可以在512个时钟周期的粒度内实现0.83%的估算误差,与此同时,它的硬件开销只占处理器总面积的0.063%。

关键词：功耗估算功耗计数器功耗管理性能事件计数 LASSO回归

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硬件感知的高效特征融合网络搜索

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计算机学报 2022年第11期45卷 2420-2432页

作者：郭家明张蕊支天何得园黄迪常明张曦珊郭崎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 寒武纪科技北京100191 中国科学院大学北京100049

特征融合网络通过融合多尺度特征来提高目标检测精度,是深度学习目标检测框架中的关键部分.已有的研究工作通过优化融合网络的拓扑结构来提高结果精度,忽略了所需的硬件资源开销以及特征选择和特征融合操作对结果的影响.本文提出了支持... 详细信息

特征融合网络通过融合多尺度特征来提高目标检测精度,是深度学习目标检测框架中的关键部分.已有的研究工作通过优化融合网络的拓扑结构来提高结果精度,忽略了所需的硬件资源开销以及特征选择和特征融合操作对结果的影响.本文提出了支持多尺度特征融合的注意力感知融合网络(Attention-aware Fusion Network,AFN),通过软硬件协同可实现硬件开销(参数存储、计算时间等)敏感的神经网络自动搜索,从融合网络的特征、路径和操作三方面实现一体化的优化部署.实验结果表明,当主干网络为ResNet50时,在实现相似检测精度时,相比现有最先进的搜索网络NAS-FPN,本文方法的参数量和计算量分别减少29.6%和22.3%,相比现有人工设计网络FPN,本文方法的AP可以提高2.1%.当主干网络为VGG时,相比现有最先进的搜索网络Auto-FPN,本文方法的AP提高了1.7%.

关键词：目标检测神经结构搜索硬件开销

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连续微流控生物芯片下一种多阶段启发式的流层物理协同设计算法

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电子与信息学报 2023年第9期45卷 3401-3409页

作者：刘耿耿叶正阳朱予涵陈志盛黄兴徐宁福州大学计算机与大数据学院福州350116 中国科学院计算机体系结构国家重点实验室北京100190 西北工业大学计算机学院西安710072 武汉理工大学信息工程学院武汉430070

为了提高连续微流控生物芯片(CFMBs)中的流层物理协同设计质量和效率,该文分3阶段实现布局布线协同设计。(1)布局预处理阶段:通过提出的逻辑布局和组件方向布局调整方法,得到组件优异的逻辑位置和逻辑方向。(2)组件映射和包围盒间隙布... 详细信息

为了提高连续微流控生物芯片(CFMBs)中的流层物理协同设计质量和效率,该文分3阶段实现布局布线协同设计。(1)布局预处理阶段:通过提出的逻辑布局和组件方向布局调整方法,得到组件优异的逻辑位置和逻辑方向。(2)组件映射和包围盒间隙布局调整阶段:基于包围盒策略,把布局预处理结果映射到实际物理设计空间中,并通过包围盒间隙布局调整,获得最佳包围盒间隙。(3)收缩布局调整阶段:基于组件间的连通图关系,提出了沿流通道收缩和多图收缩两种新的布局调整方法。实验结果表明,与现有最佳的启发式算法对比,该文算法在芯片流层整体面积、流通道交叉点数和流通道总长度上分别优化20.22%,54.66%和71.62%,加速比为177.12,显著提升了设计质量和效率。

关键词：连续微流控生物芯片流层物理设计逻辑布局包围盒策略收缩布局调整

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专用处理器比较分析

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中国科学：信息科学 2022年第2期52卷 358-375页

作者：鄢贵海卢文岩李晓维孙凝晖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

微处理器是现代信息系统的核心基础设施.大数据、人工智能、5G等技术的快速发展催生了数据量的爆发性增长,随之对数据处理能力的需求也急剧增长.专用计算技术被广泛认为是后摩尔时代的计算机体系结构演化的重要方向.专用处理器技术的发... 详细信息

微处理器是现代信息系统的核心基础设施.大数据、人工智能、5G等技术的快速发展催生了数据量的爆发性增长,随之对数据处理能力的需求也急剧增长.专用计算技术被广泛认为是后摩尔时代的计算机体系结构演化的重要方向.专用处理器技术的发展一直伴生着通用处理器的发展,数字信号处理技术甚至早于传统意义上的通用处理器.通用处理器技术的发展,不仅在商业上取得了巨大的成功,很多关键技术也被专用处理器吸收借鉴用于提升专用计算的性能、优化可编程性等.本文主要分析了数字信号处理器(DSP)、图像处理器(GPU)、深度学习处理器(AI芯片)和网络处理器(NPU)的关键技术特征,并进一步对专用计算架构未来发展可能涉及的关键点作出了简要的评述.

关键词：专用处理器数字信号处理图像处理深度学习网络处理

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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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Go语言并发缺陷检测研究进展

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高技术通讯 2023年第4期33卷 360-369页

作者：袁挺陆杰李炼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

Go语言是Google公司专为并发编程设计的开源语言,自2009年发布以来就在工业界和学术界获得了广泛的关注和应用。为了在运行时更好地支持用户态线程,Go语言提供了丰富多样的并发原语,尽管它们带来了编程上的便利,但同时也引入了更多复杂... 详细信息

Go语言是Google公司专为并发编程设计的开源语言,自2009年发布以来就在工业界和学术界获得了广泛的关注和应用。为了在运行时更好地支持用户态线程,Go语言提供了丰富多样的并发原语,尽管它们带来了编程上的便利,但同时也引入了更多复杂的并发缺陷。为了帮助研究者和开发者深入了解Go语言并发缺陷,本文归纳和总结了它们的特征及其相关研究。同时为了分析最新静态和动态检测工具的原理和使用效果,本文使用开源基准测试集GoBench对它们进行了评估。实验表明,目前的检测工具的检测效果和实用性仍有不足,本文针对这些不足对未来Go语言并发缺陷研究提出了展望。

关键词： Go语言并发缺陷并发原语软件测试

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考虑流端口数量约束下的连续微流控生物芯片流路径规划算法

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电子与信息学报 2023年第9期45卷 3321-3330页

作者：陈志盛朱予涵刘耿耿黄兴徐宁福州大学计算机与大数据学院福州350116 中国科学院计算机体系结构国家重点实验室北京100190 西北工业大学计算机科学学院西安710072 武汉理工大学信息工程学院武汉430070

连续微流控生物芯片通常需要构建复杂交错的流路径来支持样本/试剂的运输,也需要大量的流端口来推动液体的有序流动,这阻碍了生物芯片的进一步发展。因此,该文考虑了有限流端口驱动下的流路径规划问题,并提出一个流路径驱动下的连续微... 详细信息

连续微流控生物芯片通常需要构建复杂交错的流路径来支持样本/试剂的运输,也需要大量的流端口来推动液体的有序流动,这阻碍了生物芯片的进一步发展。因此,该文考虑了有限流端口驱动下的流路径规划问题,并提出一个流路径驱动下的连续微流控生物芯片的架构综合设计流程。首先采用基于列表调度算法实现操作的绑定与调度,通过时间窗对调度进行调整,从而满足给定的流端口数量约束;然后采用基于序列对表示的遗传算法求得芯片的布局设计,通过考虑并行任务之间的冲突以及组件之间的连接关系,进一步优化了布局解的质量;最后采用基于A^(*)寻路的优化布线算法规划所需的流路径,以有效减少流通道总长度和交叉点数量,生成具有高执行效率的芯片架构。实验结果表明,该方法在严格满足给定的流端口数量约束条件下,极大地避免了各种液体运输任务的冲突,同时也优化了流通道的总长度以及交叉点的数量,降低了芯片的构造成本。

关键词：连续微流控生物芯片高层次综合流层物理设计

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基于闪存固态盘的存储系统性能优化关键技术综述

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高技术通讯 2023年第1期33卷 50-62页

作者：李天祥蒋德钧熊劲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 鹏城实验室深圳518055

闪存固态盘(SSD)具有高并行性、复杂的内部事务以及具有计算能力等特性。现有的存储系统是针对磁盘设计的,无法充分利用闪存固态盘的性能。本文介绍闪存固态盘给现有存储系统带来的问题与挑战,并从提高系统总带宽、减少固态盘内部事务... 详细信息

闪存固态盘(SSD)具有高并行性、复杂的内部事务以及具有计算能力等特性。现有的存储系统是针对磁盘设计的,无法充分利用闪存固态盘的性能。本文介绍闪存固态盘给现有存储系统带来的问题与挑战,并从提高系统总带宽、减少固态盘内部事务对性能的影响、性能服务质量保证与利用固态盘的计算能力4方面阐述其性能优化关键技术,最后讨论了基于闪存固态盘的存储系统的发展方向。本文归纳指出,软硬件协同的设计方式是优化基于闪存固态盘的存储系统的发展趋势,软硬件协同设计有助于提供可预测的性能及可控的端到端延迟。

关键词：闪存固态盘(SSD) 输入输出(IO)性能垃圾回收服务质量保证计算任务卸载

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Chip Learning:从芯片设计到芯片学习

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中国科学院院刊 2022年第1期37卷 15-23页

作者：陈云霁杜子东郭崎李威谭懿峻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科学与技术学院北京100049

芯片是现代信息社会的关键基础设施,未来人机物三元融合的智能万物互联时代将需要大量不同种类的专用体系结构芯片。然而,芯片设计本身代价很高,具有设计周期长、过程非常复杂、专业门槛高的特点。因此,智能万物互联时代芯片需求多和芯... 详细信息

芯片是现代信息社会的关键基础设施,未来人机物三元融合的智能万物互联时代将需要大量不同种类的专用体系结构芯片。然而,芯片设计本身代价很高,具有设计周期长、过程非常复杂、专业门槛高的特点。因此,智能万物互联时代芯片需求多和芯片设计代价高之间产生了巨大的矛盾。文章提出利用芯片学习(Chip Learning)来取代芯片设计以解决上述矛盾,即采用学习的方法来完成芯片从逻辑设计到物理设计的全流程。芯片学习的目标是通过学习使得芯片设计完全不需要专业知识和设计经验,可以在短时间、无人参与的情况下高效完成。

关键词：芯片设计人工智能芯片学习设计自动化

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处理器片上渗透缓存蕴含的时间与空间及时局部性

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电子学报 2024年第10期52卷 3589-3599页

作者：胡九川程建聪万良易吴楠士叶笑春严龙北京交通大学计算机科学与技术学院北京100044 教育部教育管理信息中心北京100816 中国电子科技集团公司第32研究所上海201800 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

处理器片上寄存器的分布形态与数量规模对处理器的整体计算性能有直接影响,这种影响表面上看是波及处理器片上缓存结构的改进和优化,本质上是时间要素与空间要素交织在一起的综合反映.因此,从时间和空间上确保处理器内核对片上缓存的局... 详细信息

处理器片上寄存器的分布形态与数量规模对处理器的整体计算性能有直接影响,这种影响表面上看是波及处理器片上缓存结构的改进和优化,本质上是时间要素与空间要素交织在一起的综合反映.因此,从时间和空间上确保处理器内核对片上缓存的局部化访问必将进一步提高处理器的整体计算性能.为了认识处理器片上缓存中存在的时间与空间及时局部性,以由传统缓存耦合而成的渗透缓存为工具来分析处理器内核访问片上缓存的时间与空间局部性,仿真实验表明渗透缓存因具备容纳时间与空间局部性的结构提高了处理器访问片上缓存的命中率,客观上缩短访存延迟,从而为提高处理器性能创造了有利条件.

关键词：渗透缓存时间局部性空间局部性片上数据流转

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