检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机研究与发展 2025年第1期62卷 75-89页

作者：张敦博曾灵灵王若曦王耀华沈立国防科技大学计算机学院长沙410073 先进微处理器芯片与系统重点实验室(国防科技大学) 长沙410073

向量处理单元(vector processing unit,VPU)已被广泛应用于神经网络、信号处理和高性能计算等处理器设计中,但其总体性能仍受限于专门用于对齐数据的混洗操作.传统上,处理器使用其数据混洗单元来处理混洗操作.然而,使用数据混洗单元来... 详细信息

向量处理单元(vector processing unit,VPU)已被广泛应用于神经网络、信号处理和高性能计算等处理器设计中,但其总体性能仍受限于专门用于对齐数据的混洗操作.传统上,处理器使用其数据混洗单元来处理混洗操作.然而,使用数据混洗单元来处理混洗指令将带来昂贵的数据移动开销,并且数据混洗单元只能串行混洗数据.事实上,混洗操作只会改变数据的布局,理想情况下混洗操作应在内存中完成.随着存内计算技术的发展,SRAM不仅可以作为存储部件,同时还能作为计算单元.为了实现存内混洗,提出了混洗SRAM,它可以在SRAM体中逐位地并行混洗多个向量.混洗SRAM的关键思想是利用SRAM体中位线的数据移动能力来改变数据的布局.这样SRAM体中位于同一位线上不同数据的相同位可以同时被移动,从而使混洗操作拥有高度的并行性.通过适当的数据布局和向量混洗扩展指令的支持,混洗SRAM可以高效地处理常用的混洗操作.评测结果表明,对于常用的混洗操作,混洗SRAM可以实现平均28倍的性能增益,对于FFT,AlexNet,VggNet等实际的应用,可以实现平均3.18倍的性能增益.混洗SRAM相较于传统SRAM的面积开销仅增加了4.4%.

关键词：向量单指令多数据体系结构静态随机访问存储器混洗操作向量内存存内计算

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面向低磨损存内计算的多状态逻辑门综合

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计算机研究与发展 2025年第3期62卷 620-632页

作者：赵安宁许诺刘康罗莉潘炳征薄子怡谭承浩国防科技大学计算机学院长沙410073 先进微处理器芯片与系统重点实验室(国防科技大学) 长沙410073

通过融合布尔逻辑和非易失存储的功能,忆阻状态逻辑电路可以消除计算过程中的数据移动,实现在存储器中计算,打破传统冯·诺依曼计算系统的“存储墙”和“能耗墙”.近年来,通过构建条件转变到数学逻辑关系之间的映射,已经有一系列存... 详细信息

通过融合布尔逻辑和非易失存储的功能,忆阻状态逻辑电路可以消除计算过程中的数据移动,实现在存储器中计算,打破传统冯·诺依曼计算系统的“存储墙”和“能耗墙”.近年来,通过构建条件转变到数学逻辑关系之间的映射,已经有一系列存内状态逻辑门被提出,功能覆盖IMP,NAND,NOR,NIMP等多个逻辑运算.然而,复杂计算过程到存内状态逻辑实现的自动化综合映射方法仍处于萌芽阶段,特别是缺少针对器件磨损的探讨,限制了设备维修不便的边缘计算场景应用.为降低复杂存内状态逻辑计算过程的磨损(翻转率),实现了一种面向低磨损存内计算的多状态逻辑门综合映射过程.与领域内熟知的SIMPLER MAGIC状态逻辑综合流程相比,该综合映射流程在复杂计算过程的翻转率上实现了对EPFL,LGSynth91的典型基准测试电路分别平均35.55%,47.26%以上的改进;与最新提出的LOSSS状态逻辑综合流程相比,在复杂计算过程的翻转率上实现了对EPFL,LGSynth91的典型基准测试电路分别平均8.48%,6.72%以上的改进.

关键词：忆阻器状态逻辑翻转率逻辑综合与映射低磨损

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多芯粒网络中负载均衡的死锁解决算法

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国防科技大学学报 2025年第2期47卷 146-154页

作者：周宏伟陈志强曾坤邓让钰国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 国防科技大学先进微处理器芯片与系统重点实验室湖南长沙410073

针对多芯粒网络中存在跨芯粒的死锁问题以及链路故障导致的网络连通性问题,提出一种面向多芯粒网络的优化报文重传机制。通过在重传机制中使用“报文合并”功能来减少控制报文的数目,降低网络的负载;通过使用“报文转发”功能并采用转... 详细信息

针对多芯粒网络中存在跨芯粒的死锁问题以及链路故障导致的网络连通性问题,提出一种面向多芯粒网络的优化报文重传机制。通过在重传机制中使用“报文合并”功能来减少控制报文的数目,降低网络的负载;通过使用“报文转发”功能并采用转发到邻居策略,降低芯粒间网络链路故障的容错成本,实现芯粒内网络更均衡的负载。模拟实验结果表明:相较于转向限制,所提方法在延迟基本不变的前提下提升12.5%~25%的饱和带宽,在出现链路故障时,最高提升50%的饱和带宽。“报文合并”可以有效减少控制报文的数目从而降低网络整体的负载。“报文转发”容错成本更低、能够实现芯粒内网络更均衡的负载。

关键词：芯粒容错死锁重传

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基于无监督学习的飞行器表面网格平滑方法

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航空学报 2025年

作者：王志超陈新海邓亮刘杨庞宇飞刘杰国防科技大学高端装备数字化软件湖南省重点实验室国防科技大学并行与分布处理重点实验室中国空气动力研究与发展中心

在面向飞行器设计的数值模拟中，网格平滑方法是提升前处理流程中网格质量，减少模拟误差的重要手段。传统的优化式平滑方法受限于复杂的迭代求解过程，存在内存开销大、计算效率低等问题。为解决该问题，已有的智能化平滑方法采用神经... 详细信息

在面向飞行器设计的数值模拟中，网格平滑方法是提升前处理流程中网格质量，减少模拟误差的重要手段。传统的优化式平滑方法受限于复杂的迭代求解过程，存在内存开销大、计算效率低等问题。为解决该问题，已有的智能化平滑方法采用神经网络拟合平滑过程，能够实现平滑效率和质量的平衡。然而，已有的方法在应用到三维表面网格时通常采用投影操作或有监督学习来保证网格点的贴体性，引入了额外的计算或数据生成开销。本研究基于无监督学习技术和局部曲面拟合，搭建了面向飞行器表面网格的智能化平滑代理模型GMSNet3D。模型设计了面向表面网格平滑的无监督损失函数，实现了无需高质量监督数据下的智能训练；模型还创新性地引入局部曲面坐标变换来保证平滑后网格点的贴体性。实验结果证明，GMSNet3D模型采用的局部曲面坐标变换方法相比于已有方法中的投影操作实现了13.82倍的加速比；同时，GMSNet3D模型在保证网格平滑质量的同时，与传统的优化式平滑方法相比实现了29.81倍的优化效率提升。

关键词：飞行器设计网格平滑局部曲面拟合优化式平滑方法无监督学习

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基于任务可靠性的无人集群作战试验方案设计

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西北工业大学学报 2025年第2期43卷 368-380页

作者：王靖宇蒋平谢丁星齐建军国防科技大学系统工程学院湖南长沙410073 国防科技大学高端装备数字化软件重点实验室湖南长沙410073 国防科技大学并行与分布处理重点实验室湖南长沙410073 北京跟踪与通信技术研究所北京100094

无人机集群是具有前景的新质武器,开展无人机集群作战试验是检验其作战效能的重要手段。由于成本高昂、耗时较长,需要对作战试验提前规划,制定高效的试验方案。为探讨无人机集群作战试验方案设计、保障试验的成功,提出了基于作战试验任... 详细信息

无人机集群是具有前景的新质武器,开展无人机集群作战试验是检验其作战效能的重要手段。由于成本高昂、耗时较长,需要对作战试验提前规划,制定高效的试验方案。为探讨无人机集群作战试验方案设计、保障试验的成功,提出了基于作战试验任务可靠性的试验方案设计方法。该方法构建了无人机集群侦察任务、打击任务和侦察打击任务的作战区域任务可靠性模型,使用多目标量子粒子群(multi-objective quantum particle swarm optimization algorithm,MOQPSO)方法求解出帕累托(Pareto)边界,确定综合考虑可靠性和成本2个目标后的最优方案,并通过仿真案例验证了所提方法的正确性。所提方法是解决无人机集群试验方案设计问题的有益探索。

关键词：无人机集群任务可靠性方案设计多目标量子粒子群算法

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飞行器生成式气动设计研究进展与展望

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航空学报 2025年

作者：林杰唐志共钱炜祺王岳青张鹏徐炜遐刘杰国防科技大学计算机学院空天飞行空气动力科学与技术全国重点实验室中国空气动力研究与发展中心国防科技大学高端装备数字化软件重点实验室国防科技大学并行与分布处理重点实验室

生成式模型技术作为深度学习领域发展最为迅速的方向之一，在计算机视觉等领域取得巨大成功，也为空气动力学等科学领域研究提供了新的模式和方法。本文聚焦生成式模型在飞行器气动设计领域研究进展，系统总结近年来相关研究成果。首先... 详细信息

生成式模型技术作为深度学习领域发展最为迅速的方向之一，在计算机视觉等领域取得巨大成功，也为空气动力学等科学领域研究提供了新的模式和方法。本文聚焦生成式模型在飞行器气动设计领域研究进展，系统总结近年来相关研究成果。首先，建立了包含“表示—生成—评估”三个环节的飞行器生成式气动设计框架；而后，针对气动布局表征、生成式气动布局生成和设计质量评估等环节技术发展现状和涉及的关键技术问题分别进行梳理和深入讨论；其次，简要介绍了气动数据构造方法和典型气动数据集，为开展生成式气动设计提供数据支撑；最后，结合气动设计需求和大模型技术在气动设计领域研究趋势，对发展融合型生成式模型架构、构建气动设计大模型和领域智能体、建立生成式气动设计质量综合评估体系、生成式气动设计模型领域知识融入等未来重点发展方向进行展望。

关键词：气动布局设计生成式模型气动布局表征气动性能评估

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FireLink:一种面向芯粒设计空间探索的评估框架

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计算机研究与发展 2025年第5期62卷 1108-1122页

作者：李开曾坤荣培涛陈志强张甜王永文国防科技大学计算机学院长沙410073 先进微处理器芯片与系统重点实验室(国防科技大学) 长沙410073

基于先进封装技术的芯粒(Chiplet)集成芯片在制造成本、设计效率以及专用定制等方面更具优势,是延续芯片性能增长的有效途径.设计空间探索(design space exploration,DSE)作为体系结构量化分析的重要方法,能够帮助设计者理解并权衡设计... 详细信息

基于先进封装技术的芯粒(Chiplet)集成芯片在制造成本、设计效率以及专用定制等方面更具优势,是延续芯片性能增长的有效途径.设计空间探索(design space exploration,DSE)作为体系结构量化分析的重要方法,能够帮助设计者理解并权衡设计参数间的复杂关系.但是将传统的芯片体系结构DSE方法直接应用于Chiplet设计时,存在评估不全面、模拟不精确以及探索效率低下等问题,针对这些问题提出了解决方案FireLink,作为一个面向Chiplet设计空间探索的评估框架,它支持Chiplet微架构以及互连网络的建模和模拟,具备高效评估性能、功耗、面积和成本指标的能力.此外,在该框架下采用了ID3(iterative dichotomiser 3)机器学习算法进行了实验,结果显示该框架能够有效提高DSE的效率.与现有的DSE框架和方法相比,FireLink在评估全面性、建模完整性和高效性方面具有显著优势,使得设计者能够在更短时间内探索更广泛的设计空间,进而选定较优的Chiplet设计方案.

关键词：芯粒设计空间探索模拟评估微架构

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基于“天河二号”聚合通信卸载特性的MPI_Barrier优化

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计算机工程与科学 2025年第3期47卷 400-411页

作者：朱琦戴艺彭晋韬谢旻梁崇山刘鹏杨博刘杰国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 国防科技大学高端装备数字化软件湖南省重点实验室湖南长沙410073 国防科技大学并行与分布计算全国重点实验室湖南长沙410073

Barrier作为消息传递接口MPI程序的基本操作,是确保程序正确执行的重要机制之一。目前已有的Barrier实现方案主要存在2个缺陷:首先,节点间同步存在大量冗余的数据路径传输开销;其次,节点内同步存在大量缓存失效的情况。为解决这些性能限... 详细信息

Barrier作为消息传递接口MPI程序的基本操作,是确保程序正确执行的重要机制之一。目前已有的Barrier实现方案主要存在2个缺陷:首先,节点间同步存在大量冗余的数据路径传输开销;其次,节点内同步存在大量缓存失效的情况。为解决这些性能限制,针对“天河二号”定制网络TH-Express聚合通信卸载特性,提出了基于GLEX NIC的Barrier加速和共享内存标志位重排列2种优化技术,有效减少了节点间同步开销,提高了节点内基于共享内存的同步效率。基于上述优化方法,重新设计了MPI_Barrier算法,并将其集成到MPI通信库中,并在国家超级计算长沙中心通过运行微基准测试程序和实际应用程序对所提优化方法进行性能测试,规模达到7168个节点。实验结果表明,优化后的MPI_Barrier集合操作获得了1.3~14.5倍的加速,并在应用级真实负载评测中,性能提升高达54%。

关键词： MPI Barrier 大规模并行应用 NIC聚合通信卸载

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事件抽取中多义触发词和论元的处理：基于奖惩机制的自适应语义学习策略（英文）

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Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering 2025年第4期26卷 534-559页

作者：李海莉田植良王晓东周云彦潘世龙周杰徐秋波李东升国防科技大学并行与分布处理国家重点实验室国防科技大学计算机学院中国人民解放军63893部队中国人民解放军63891部队电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室

事件抽取是一项复杂的自然语言处理任务，旨在从非结构化文本中识别触发词和论元并分类。触发词和论元的多义性是影响事件抽取准确性的关键挑战之一。现有方法通常认为触发词和论元中多种语义是均衡分布的。然而，在实际应用场景中，同... 详细信息

事件抽取是一项复杂的自然语言处理任务，旨在从非结构化文本中识别触发词和论元并分类。触发词和论元的多义性是影响事件抽取准确性的关键挑战之一。现有方法通常认为触发词和论元中多种语义是均衡分布的。然而，在实际应用场景中，同一触发词或论元中不同语义的样本数量存在差异，导致语义分布具有偏向性。这种偏向性为事件的准确抽取带来两个挑战：低频语义的漏判和高频语义的误判。为解决这些挑战，提出一种自适应的语义学习方法，通过采用奖惩机制平衡多义触发词和论元的语义分布。奖惩机制通过奖励正确分类和惩罚错误分类减小高低频语义之间的差异程度，同时扩大目标语义和非目标语义之间的差距，以平衡语义分布。此外，提出句子级事件情境感知机制，引导编码器准确学习句子中提及的事件知识，为多义触发词和论元提供准确的预测事件语义增强。最后，针对不同任务中的各种语义，提出特定任务的语义解码器，精确识别该语义的预测触发词和论元的边界。在ACE2005及其变体以及ERE基准上的实验结果表明，本文的方法优于所有单任务和多任务事件抽取基线。

关键词：事件抽取多义触发词多义论元语义不均衡奖惩机制

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基础软件性能缺陷检测研究综述

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计算机学报 2025年第1期48卷 210-233页

作者：何浩辰李姗姗贾周阳姚懿恒张元良王戟廖湘科卫星信息智能处理与应用技术重点实验室北京100080 国防科技大学计算机学院长沙410073 清华大学集成电路学院北京100084 中国科学院北京100864

一直以来,软件性能缺陷给企业造成了巨大的经济损失。在性能缺陷流入生产环境之前,及时检测和修复缺陷可以有效预防性能故障,降低经济损失。然而,不同于一般软件缺陷,性能缺陷更加难以检测,具体表现为触发条件更加苛刻、表现症状更加隐... 详细信息

一直以来,软件性能缺陷给企业造成了巨大的经济损失。在性能缺陷流入生产环境之前,及时检测和修复缺陷可以有效预防性能故障,降低经济损失。然而,不同于一般软件缺陷,性能缺陷更加难以检测,具体表现为触发条件更加苛刻、表现症状更加隐蔽、缺陷类型更加多样等方面。当前已有研究从多个方面提出自动化的性能缺陷检测方法,形成了三个流派:一是基于特定模式的性能缺陷检测,首先调研特定类型性能缺陷的特征,然后设计针对性的模式匹配方法检测缺陷;二是基于性能测试的缺陷检测,从对性能缺陷触发条件以及其症状特征的理解出发,一方面提高触发缺陷的概率,另一方面挖掘有效的性能测试预言;三是基于Profiling的传统缺陷检测,首先假设程序执行最慢的代码段可能是性能缺陷,采用各种程序分析技术定位软件性能瓶颈,预测潜在的性能缺陷。本文系统性研究了104篇相关高水平论文,对现有研究工作进行归类和分析,总结了现有研究的不足和面临的挑战,归纳出性能检测实践中的一些通用共识,并对未来的研究趋势进行了展望,总结了7个未来可能的研究方向,对下一步工作具有一定指导意义。

关键词：基础软件测试预言性能分析软件性能缺陷软件缺陷检测

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