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 2021-2028,2036页

作者：齐子初刘慧石小兵韩银和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

龙芯3号是一款低功耗处理器芯片,要求测试时保持较低功耗.为了解决低功耗测试的问题,对龙芯3号测试功耗进行了细致分析,提出一套考虑测试时间和测试开销的低功耗测试方案,并对整套方案中的各种技术在功耗、面积、时延以及测试时间等方... 详细信息

龙芯3号是一款低功耗处理器芯片,要求测试时保持较低功耗.为了解决低功耗测试的问题,对龙芯3号测试功耗进行了细致分析,提出一套考虑测试时间和测试开销的低功耗测试方案,并对整套方案中的各种技术在功耗、面积、时延以及测试时间等方面进行了详细分析.针对龙芯3号测试功耗主要消耗在逻辑电路的翻转和测试时钟网络上的特点,采用IP级测试分割技术减少逻辑电路和时钟网络的翻转;采用门控时钟对局部扫描触发器进行控制减少单核扫描捕获期间的逻辑翻转,并采用了阻隔门技术、不关心位(X位)填充技术减少单核扫描移位的逻辑翻转.实验结果表明,龙芯3号4核处理器达到了预定小于15W的测试平均功耗需求,单个IP核最大平均功耗降低为6W左右,约是正常功能平均功耗的40%,有效地保证了芯片的测试质量.

关键词：低功耗测试微处理器测试多核微处理器测试基于IP的测试

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二进制翻译控制转移的软硬件协同设计

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高技术通讯 2012年第6期22卷 583-588页

作者：郝守青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 北京龙芯中科技术服务中心有限公司北京100190

针对控制转移开销是影响二进制翻译和优化系统性能的主要因素，进行了提高二进制翻译优化系统性能的研究，提出并实现了硬件设计开销较小的基于硬件内容可寻址存储器（CAM）机制的软硬件协同设计方法。通过实验充分分析了CAM大小、软件... 详细信息

针对控制转移开销是影响二进制翻译和优化系统性能的主要因素，进行了提高二进制翻译优化系统性能的研究，提出并实现了硬件设计开销较小的基于硬件内容可寻址存储器（CAM）机制的软硬件协同设计方法。通过实验充分分析了CAM大小、软件替换算法对CAM命中率的影响，并根据分析提出了一种新颖的、软硬件结合的降低CAM访问缺失率的方法。该方法相对于传统的软件和硬件优化方法，硬件实现及验证复杂度低且优化效果明显。实验结果表明该方法使得二进制翻译系统整体性能提高了13．44％。该方法已实际应用于龙芯x86二进制翻译系统中。

关键词：软硬件协同设计二进制翻译和优化控制转移龙芯指令集架构(ISA)

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片上实时功耗监控与估测的分析设计

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计算机辅助设计与图形学学报 2010年第11期22卷 2053-2060页

作者：段玮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

为了给操作系统提供实时的芯片热点和功耗统计信息,以便进行快速、准确的实时功耗管理,基于龙芯2号处理器核,提出一个基于门控时钟统计的实时功耗监控系统.通过记录处理器门控时钟的翻转信息来获得芯片热点分布状态,并使用在芯片设计流... 详细信息

为了给操作系统提供实时的芯片热点和功耗统计信息,以便进行快速、准确的实时功耗管理,基于龙芯2号处理器核,提出一个基于门控时钟统计的实时功耗监控系统.通过记录处理器门控时钟的翻转信息来获得芯片热点分布状态,并使用在芯片设计流程中由门级网表仿真而建立的功耗模型进行硬件计算,最终获得向操作系统提供的实时功耗数据.文中提出的实时功耗监控系统具有硬件集成、结构无关、快速、自身开销小、对处理器性能影响小、准确性高等优点.实验结果表明,将该实时功耗监控系统应用在FPGA平台上的功耗估测速度比传统仿真速度提高近40倍,精确度与Synosys公司的EDA工具测量相比可以保持在5%以内.

关键词：处理器实时功耗评估门控时钟

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高性能多媒体SoC分组访存调度算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2011年第9期23卷 1585-1592页

作者：张广飞汪文祥蒋毅飞苏孟豪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

根据多媒体处理单元的访存特点,提出一种面向高性能多媒体SoC的分组访存调度算法.该算法将访存请求按照访存ID和页地址分组,以访存组为单位进行乱序调度,并通过维护相同ID访存请求之间的顺序保证访存的正确性:综合考虑访存单元的访存效... 详细信息

根据多媒体处理单元的访存特点,提出一种面向高性能多媒体SoC的分组访存调度算法.该算法将访存请求按照访存ID和页地址分组,以访存组为单位进行乱序调度,并通过维护相同ID访存请求之间的顺序保证访存的正确性:综合考虑访存单元的访存效率和服务质量要求,在每个访存单元独立的调度周期内提供最低带宽保障服务.将该分组访存调度算法应用于访存调度装置,实际应用仿真结果表明,与已有基于带宽分配的访存调度算法相比,文中算法在保障访存单元带宽需求的同时降低了访存延迟,并将平均带宽利用率提高了15%.

关键词：访存调度多媒体片上系统 SDRAM

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场景前颜色缓冲区压缩

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计算机辅助设计与图形学学报 2010年第9期22卷 1502-1507页

作者：蒋毅飞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 北京龙芯中科技术服务中心有限公司北京100190

内存带宽通常是计算机图形系统的瓶颈,文中总结了用于降低图形系统带宽开销的常见机制,在纹理压缩算法S3TC基础上,提出场景前颜色缓冲区压缩方法——YCoCg-R CBC.该方法定义了2种颜色缓冲区压缩数据格式,将像素转换到YCoCg-R颜色空间,... 详细信息

内存带宽通常是计算机图形系统的瓶颈,文中总结了用于降低图形系统带宽开销的常见机制,在纹理压缩算法S3TC基础上,提出场景前颜色缓冲区压缩方法——YCoCg-R CBC.该方法定义了2种颜色缓冲区压缩数据格式,将像素转换到YCoCg-R颜色空间,对亮度和色度数据分别处理,并使亮度数据具有较高精度.实验结果表明,YCoCg-R CBC 2种数据格式的平均PSNR值各为41.71 dB和47.24 dB,较S3TC算法分别提高了7.87 dB和13.40 dB;解压图像质量得到显著改善,已经很难观察到它们与原始图像的差异.

关键词： GPU 颜色缓冲区压缩 YCoCg-R颜色空间

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片上多核处理器存储一致性验证

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软件学报 2010年第4期21卷 863-874页

作者：王朋宇陈云霁沈海华陈天石张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 中国科学技术大学计算机科学技术系安徽合肥230027

存储一致性验证是片上多核处理器功能验证的重要部分.由于验证并行程序的执行结果是否符合存储一致性模型理论上是NP难问题,现有的验证方法中只能采用一些时间复杂度大于O(n3)的不完全方法.发现在支持写原子性的多处理器系统中,两条执... 详细信息

存储一致性验证是片上多核处理器功能验证的重要部分.由于验证并行程序的执行结果是否符合存储一致性模型理论上是NP难问题,现有的验证方法中只能采用一些时间复杂度大于O(n3)的不完全方法.发现在支持写原子性的多处理器系统中,两条执行时间不重叠的操作之间存在确定的时间序.通过引入时间序的概念,设计并实现了一种线性时间复杂度的存储一致性验证工具***利用时间序将验证局部化,使得在表示程序执行结果的有向图中,序关系边的推导和正确性检测都被限定在有限范围内.与现有其他方法相比,LCHECK时间复杂度低,对程序长度和访存地址数没有限制,因此验证效率更高.作为国产片上多核处理器龙芯3号的重要验证工具,LCHECK发现了一些存储系统的设计错误.

关键词：存储一致性模型验证时间序片上多核处理器缓存一致性

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具有可变数据格式的透明度压缩

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计算机辅助设计与图形学学报 2011年第2期23卷 247-255页

作者：蒋毅飞郇丹丹解鑫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

对纹理元素透明度alpha的压缩是纹理压缩的重要组成部分.通过分析透明度和颜色的本质差异,提出了具有可变数据格式的透明度压缩——龙芯透明度压缩(LAC)方法.该方法定义了3种alpha压缩数据格式,用聚类算法和线性插值方法将16个输入alph... 详细信息

对纹理元素透明度alpha的压缩是纹理压缩的重要组成部分.通过分析透明度和颜色的本质差异,提出了具有可变数据格式的透明度压缩——龙芯透明度压缩(LAC)方法.该方法定义了3种alpha压缩数据格式,用聚类算法和线性插值方法将16个输入alpha数据压缩为64比特,并依据压缩数据格式采用灵活的解压方式;实现了LAC的压缩和解压过程,以及DXT5的alpha通道压缩.实验结果表明,与DXT5的alpha压缩相比,LAC方法可使测试图像的平均PSNR值提高0.25 dB,alpha数据的平均压缩时间缩短约18%,硬件实现的平均单元面积减小25%左右,解压功耗降低10%～30%.

关键词： GPU 纹理压缩聚类算法

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基于确定性的处理器硅后调试系统

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高技术通讯 2011年第2期21卷 196-202页

作者：苏孟豪高翔陈云霁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 北京龙芯中科技术服务中心有限公司北京100190 中国科学院研究生院北京100039

针对处理器硅后调试芯片可观测性差的问题，提出了一个可将硅片错误在仿真器中重现的处理器硅后仿真调试系统。为使实际系统的行为确定化，提出了简单有效的确定性同步器（DSync）。通过将不同时钟域的时间确定地关联在一起，该同步器... 详细信息

针对处理器硅后调试芯片可观测性差的问题，提出了一个可将硅片错误在仿真器中重现的处理器硅后仿真调试系统。为使实际系统的行为确定化，提出了简单有效的确定性同步器（DSync）。通过将不同时钟域的时间确定地关联在一起，该同步器可消除由于跨时钟域信号传输而导致的不确定性。根据处理器验证的实际需要，提出基本系统的概念。通过控制验证软件在基本系统范围内运行，无需记录系统输入就可实现仿真调试。实验结果表明，所提出的DSync和处理器仿真调试系统功能正确，实现简便，硬件开销小。

关键词：处理器硅后调试确定性跨时钟域传输快照

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一种面向多核处理器的通用可调试性架构

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计算机辅助设计与图形学学报 2011年第10期23卷 1656-1664页

作者：杨旭刘江钱诚苏孟豪吴瑞阳陈云霁胡伟武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 北京航天自动控制研究所四室北京100854

硅后调试对于当代集成电路设计变得日益重要,用于辅助硅后调试的可调式性设计(DFD)应运而生.由于多核处理器往往包含多种不同类型的部件,每个部件都有各自的调试功能需求,极大地提高了可调式性设计的复杂度.针对上述问题,提出一种面向... 详细信息

硅后调试对于当代集成电路设计变得日益重要,用于辅助硅后调试的可调式性设计(DFD)应运而生.由于多核处理器往往包含多种不同类型的部件,每个部件都有各自的调试功能需求,极大地提高了可调式性设计的复杂度.针对上述问题,提出一种面向片上多核处理器的通用可调试性架构.该架构使用简单的监测器来监测和控制处理器中用于互连的片上网络,通过专门的调试总线将各个监测器与调试总控模块连接在一起,并使用EJTAG通用调试接口与外部调试主机传递信息.与传统的可调试性架构相比,该架构无需片上RAM,硬件代价低,具有模块化的特性.此外,文中提出的架构采用了工业界通用的EJTAG调试接口,因此通用性较高,已经被应用于龙芯-3B多核处理器中.实验结果显示,该架构可以在高频高数据带宽的环境下工作.

关键词：多核片上网络可调试性设计硅后调试

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系统虚拟化中指令去特权化的软硬件协同设计

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高技术通讯 2012年第11期22卷 1149-1154页

作者：台运方蔡万伟刘奇张戈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 中国科学院重庆绿色智能技术研究院电子所重庆401122

提出了一种软硬件协同设计的去特权化方式，用来减少系统虚拟机中特权指令和敏感指令产生的额外开销。其主要思想是使用修改操作系统源代码的软件去特权化方式减少敏感指令的额外开销，使用修改硬件方式减少非敏感指令的特权指令的额外... 详细信息

提出了一种软硬件协同设计的去特权化方式，用来减少系统虚拟机中特权指令和敏感指令产生的额外开销。其主要思想是使用修改操作系统源代码的软件去特权化方式减少敏感指令的额外开销，使用修改硬件方式减少非敏感指令的特权指令的额外开销。两者配合使用可最大限度减少虚拟机中这两类指令的额外开销，从而能提高系统虚拟机性能。在MIPS架构CPU的测试板上的实验显示，使用这种方法之后虚拟机的特权指令和敏感指令造成的异常数减少了近97％，同时SPECCINT2000测试集中大部分程序性能提升100％以上。

关键词：虚拟化去特权化软硬件协同设计特权指令敏感指令

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