检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机研究与发展 2017年第4期54卷 764-774页

作者：陈继承李一韩赵雅倩王恩东史宏志唐士斌高效能服务器和存储技术国家重点实验室(浪潮集团有限公司) 北京100085

在CC-NUMA架构系统中,为了减少缓存一致性维护的开销,大规模CC-NUMA系统通常采用多级缓存一致性域设计,降低平均一致性维护操作数量,从而有效缓解系统性能扩展与一致性维护开销的矛盾.传统的MESI,MESIF,MOESI协议主要是针对单级一致性... 详细信息

在CC-NUMA架构系统中,为了减少缓存一致性维护的开销,大规模CC-NUMA系统通常采用多级缓存一致性域设计,降低平均一致性维护操作数量,从而有效缓解系统性能扩展与一致性维护开销的矛盾.传统的MESI,MESIF,MOESI协议主要是针对单级一致性域优化设计,并且没有考虑到大型数据库应用中查询(数据读访问)业务量占据主导地位的特点,故该类一致性协议在多级缓存一致性域场景下存在着跨域操作频度高、执行效率低等缺点.针对上述问题,提出了一种基于共享转发态的多级缓存一致性协议MESI-SF.该协议创建了一个共享转发态Share-F,允许多个一致性域内同时存在远端数据副本的可读可转发状态,从而能够为同一域内同地址的读请求直接提供共享数据,有效减少了跨域操作,提升系统性能.SPLASH-2程序集模拟结果表明,对于两级Cache一致性域系统,相比MESI协议,MESI-SF能够减少23.0%跨结点访问次数,指令平均执行周期数(cycles per instruction,CPI)降低7.5%;相比MESIF协议,MESI-SF能够减少12.2%跨结点访问次数,指令平均执行周期数降低5.95%.

关键词：多核处理器 CC-NUMA系统多级一致性域缓存一致性 MESI协议

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多核处理器目录缓存结构设计

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计算机研究与发展 2015年第6期52卷 1242-1253页

作者：王恩东唐士斌陈继承王洪伟倪璠赵雅倩高效能服务器和存储技术国家重点实验室(浪潮集团有限公司) 北京100085

随着物联网、云计算与网络舆情分析等应用的快速发展,大数据处理的应用已经成为数据中心的核心负载.数据中心服务器普遍采用多核处理器,而目录缓存作为多核处理器结构中维护缓存一致性的关键部件,对其结构研究(如稀疏目录)更多地关注于... 详细信息

随着物联网、云计算与网络舆情分析等应用的快速发展,大数据处理的应用已经成为数据中心的核心负载.数据中心服务器普遍采用多核处理器,而目录缓存作为多核处理器结构中维护缓存一致性的关键部件,对其结构研究(如稀疏目录)更多地关注于目录缓存的容量与可扩展性,更适合处理高性能计算等计算密集型应用.然而,当多核处理器执行延迟敏感的大数据应用程序时,目录缓存的高访存延迟严重制约了数据中心的服务质量.针对该问题,新型主从目录缓存结构优化了数据访问过程中的一致性协议通路,其中主目录区分共享与私有数据,管理私有数据的访存操作,降低私有数据的访存延迟,提高了从目录的容量利用率;从目录维护共享数据的缓存一致性,采用有限位标签结构,提高了从目录的存储效率.实验在Simics+GEMS模拟平台上对大数据程序测试集Cloudsuite-v1.0进行评估.结果表明在以大数据应用程序为主的运行环境下,与2倍容量的稀疏目录相比,主从目录缓存结构降低了24.39%的硬件开销,降低了28.45%的缓存缺失延时,提升了3.5%的处理器IPC;与缓存内目录相比,主从目录结构虽然损失了5.14%的缓存缺失延时与1.1%的处理器IPC,但是降低了42.59%的硬件开销.

关键词：大数据多核处理器缓存一致性目录缓存稀疏目录

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MPD:结点具有多个并行缓存一致性域的CC-NUMA系统

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计算机研究与发展 2017年第4期54卷 775-786页

作者：陈继承赵雅倩李一韩王恩东史宏志唐士斌高效能服务器和存储技术国家重点实验室(浪潮集团有限公司) 北京100085

大规模高速缓存一致性非均匀存储访问(cache coherence non-uniform memory access,CC-NUMA)系统通常采用两级一致性域方法来降低缓存一致性协议维护开销,提升系统性能.两级一致性域系统中,多个处理器互连,形成结点内一致性域;多个结点... 详细信息

大规模高速缓存一致性非均匀存储访问(cache coherence non-uniform memory access,CC-NUMA)系统通常采用两级一致性域方法来降低缓存一致性协议维护开销,提升系统性能.两级一致性域系统中,多个处理器互连,形成结点内一致性域;多个结点互连,形成结点间一致性域.然而,受限于处理器直连能力与处理器可识别ID数,系统的单结点规模有限,系统规模的扩展不得不依靠增加结点数来实现,使得大规模CC-NUMA系统的结点间互连复杂度上升,跨结点访问带宽和延迟急剧增长,影响了系统性能的有效扩展.MPD系统通过在结点内构建多个并行缓存一致性域,突破了处理器直连能力与可识别ID数对单结点规模的限制,能够大幅减少结点数量,并将部分结点间访问转化为结点内访问,实现系统性能的有效扩展.理论分析和实验结果表明:采用同规格处理器的32路系统中,结点内4个并行缓存一致性域的MPD系统可实现结点数目减少75%、一致性目录存储开销节省40%以上、平均访问延迟降低约27.9%、系统整体性能提升约14.4%.

关键词： CC-NUMA系统两级一致性域并行缓存一致性域一致性协同芯片系统可扩展性

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FPGA异构加速卡电源完整性分析

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北京邮电大学学报 2018年第4期41卷 76-80页

作者：杨正阚宏伟刘铁军张闯浪潮集团有限公司体系结构研究部济南250000 浪潮集团有限公司高效能服务器和存储技术国家重点实验室北京100085

以现场可编程门阵列（FPGA）为核心构建了高性能、高密度异构加速卡.基于目标阻抗设计方法,对解耦电容和电路进行了交流和直流分析,并给出了电源完整性后仿结果,验证了该分析方法的有效性.最后给出了该FPGA异构加速卡在图像识别中的应... 详细信息

以现场可编程门阵列（FPGA）为核心构建了高性能、高密度异构加速卡.基于目标阻抗设计方法,对解耦电容和电路进行了交流和直流分析,并给出了电源完整性后仿结果,验证了该分析方法的有效性.最后给出了该FPGA异构加速卡在图像识别中的应用实例,并与中央处理器、图形处理器的性能作了对比.

关键词：电源完整性电源分配网络目标阻抗解耦电容

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基于紧耦合单跳步多平面架构的高端服务器设计

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高技术通讯 2014年第2期24卷 111-116页

作者：王恩东陈继承胡雷钧公维峰浪潮集团有限公司北京100085 高效能服务器和存储技术国家重点实验室北京100085

针对高端服务器设计面临的可扩展性问题,提出了一种紧耦合单跳步多平面(TSMP)体系结构设计方法。该方法采用双侧多平面互连结构,支持8-32路规模无缝扩展;基于两级目录结构的高速缓存一致性实现方法,支持高并发一致性访问和高效冲突处理... 详细信息

针对高端服务器设计面临的可扩展性问题,提出了一种紧耦合单跳步多平面(TSMP)体系结构设计方法。该方法采用双侧多平面互连结构,支持8-32路规模无缝扩展;基于两级目录结构的高速缓存一致性实现方法,支持高并发一致性访问和高效冲突处理,有效降低一致性访问传输、处理延迟。该方法已应用于浪潮32路K1高端服务器的设计,对设计的系统进行了内存性能、处理性能和可扩展性测试,测试结果表明,采用该设计可使高端服务器的计算、访存性能随系统规模从单路到32路线性增长。K1高端服务器支持基于QPI1.0协议的Intel安腾(Itanium)4核CPU-Tukwila和8核CPU-Polson,是中国研制的首台投入商业化应用的高端服务器。

关键词：缓存一致性非均匀存储访问(CC-NUMA) 紧耦合单跳步多平面(TSMP) QPI协议 cache一致性目录cache

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一种面向三维众核微处理器的新型NoC拓扑结构

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计算机工程与科学 2016年第8期38卷 1542-1549页

作者：陈继承王洪伟张闯浪潮集团有限公司高效能服务器与存储技术国家重点实验室北京100085

三维微处理器具有集成度高、全局互连线短及连接部件多的优势,但是传统的三维拓扑结构在大规模系统中无法充分利用垂直方向上低延时高带宽的特性,很难满足大规模众核微处理器低直径、高带宽、高扩展性的需求。针对三维NoC网络直径大、... 详细信息

三维微处理器具有集成度高、全局互连线短及连接部件多的优势,但是传统的三维拓扑结构在大规模系统中无法充分利用垂直方向上低延时高带宽的特性,很难满足大规模众核微处理器低直径、高带宽、高扩展性的需求。针对三维NoC网络直径大、可扩展性要求高以及路由端口多的问题,提出了一种基于多级垂直域的三维拓扑结构—V-Spidergon,其在水平层上采用Spidergon结构,在垂直方向上采用多级垂直域扩展结构,域内及域间均实现全互连。实验数据表明,在8层、16层和32层堆叠下,V-Spidergon结构的延时较3D-Mesh分别降低15.1%、28.5%和55.7%,较NoC-Bus分别降低11.5%、32.7%和77.6%;在15%和100%负载率注入情形下,V-Spidergon的平均延时表现出与水平层数增加不相关的特性。

关键词：众核微处理器片上网络三维集成电路 3D—Mesh NoC—Bus 多级垂直域结构

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基于I/O受限进程识别的虚拟处理器调度机制

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西安交通大学学报 2015年第4期49卷 53-60页

作者：王强董小社王恩东朱正东西安交通大学电子信息与工程学院西安710049 浪潮集团有限公司高效能服务器和存储技术国家重点实验室济南250013

针对多核平台的虚拟化环境中客户机与虚拟机管理器(virtual machine monitor,VMM)之间语义缝隙造成客户机I/O性能下降的问题,提出了一种基于I/O受限进程识别的虚拟处理器(virtual CPU,vCPU)调度机制。该机制在客户机内部利用推断技术识... 详细信息

针对多核平台的虚拟化环境中客户机与虚拟机管理器(virtual machine monitor,VMM)之间语义缝隙造成客户机I/O性能下降的问题,提出了一种基于I/O受限进程识别的虚拟处理器(virtual CPU,vCPU)调度机制。该机制在客户机内部利用推断技术识别I/O受限进程,通过客户机与VMM的协作实现I/O事件与I/O受限进程的关联,利用保证客户机之间公平性的虚拟对称多核处理器(virtual symmetric multi-core processor,vSMP)Internal调度算法,优先调度与I/O事件关联的I/O受限进程所在的vCPU来桥接客户机与VMM之间的语义缝隙,提高拥有vSMP的客户机中I/O负载性能。测试结果表明,相比于KVM虚拟化环境的CFS调度机制,该机制可以在保证客户机CPU公平性的前提下,有效提升运行混合负载的vSMP客户机中I/O负载性能,同时只增加较小的客户机额外开销,可以应用在负载多样性和不可预测性的虚拟桌面和云计算环境中。

关键词：虚拟化虚拟机管理器虚拟处理器调度 I/O受限进程

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基于块级的分级存储数据特征模型及其应用研究

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计算机研究与发展 2013年第S1期50卷 322-331页

作者：施光源王恩东张宇浪潮集团有限公司济南250101 高效能服务器和存储技术国家重点实验室济南250101

随着信息爆炸式地增长,以高效、合理使用存储资源为目的的数据分级存储管理已然成为存储领域的研究热点.但是,数据分级存储管理过程中存在热点数据定位不准确的问题,主要原因是对基于块级的数据特征研究不够充分.针对上述问题,提出一种... 详细信息

随着信息爆炸式地增长,以高效、合理使用存储资源为目的的数据分级存储管理已然成为存储领域的研究热点.但是,数据分级存储管理过程中存在热点数据定位不准确的问题,主要原因是对基于块级的数据特征研究不够充分.针对上述问题,提出一种基于扩展块的数据特征模型***在基于扩展块级粒度的基础上建立分级数据管理的特征模型,通过对被管理数据对象的特征进行统计分析,自动进行数据管理决策,将冷/热数据迁移至对应层级以便能够高效合理地使用存储资源.最后,设计实现了基于EDM模型的原型系统,通过对原型系统的测试表明EDM模型具备可行性,能够有效管理存储资源.

关键词：智能数据管理数据特征扩展块

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计算机体系结构模拟技术现状、挑战与展望

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小型微型计算机系统 2016年第1期37卷 178-185页

作者：王恩东陈继承王洪伟倪璠唐士斌史宏志浪潮集团有限公司北京100085 高效能服务器与存储技术国家重点实验室北京100085

体系结构模拟技术在计算机体系结构研究和系统设计中发挥着重要作用.通过对计算机系统的建模、仿真及评估,科研人员可以验证新型体系结构设计;将该技术导入产品设计则可以优化系统方案、降低设计风险并提升开发效率.随着半导体工艺的迅... 详细信息

体系结构模拟技术在计算机体系结构研究和系统设计中发挥着重要作用.通过对计算机系统的建模、仿真及评估,科研人员可以验证新型体系结构设计;将该技术导入产品设计则可以优化系统方案、降低设计风险并提升开发效率.随着半导体工艺的迅速提升,分布式共享内存计算机系统已步入千核时代,处理器微结构、存储层次、片间互连及cache一致性协议等对系统性能的影响愈发复杂,对体系结构模拟技术也提出更高挑战.本文依据计算机体系结构模拟技术特征,从精度、速度、可用性和易用性四个方面对现有体系结构模拟技术进行了分析、总结.针对计算机系统发展趋势与当前模拟器存在的问题,归纳了体系结构模拟技术面临的挑战,进而提出了未来体系结构模拟技术发展的4A理论.

关键词：体系结构模拟模拟器精度速度可用性易用性

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自动驾驶多传感器融合的时间校准方法研究

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汽车工程 2022年第2期44卷 215-224页

作者：张晶威刘铁军李仁刚刘丹詹景麟阚宏伟浪潮集团有限公司高效能服务器与存储技术国家重点实验室北京100085 广东浪潮智慧计算技术有限公司广州510627 浪潮(北京)电子信息产业有限公司北京100085

针对自动驾驶感知域系统的激光雷达、图像传感器、惯性测量单元3种传感器数据融合的时基校准问题,利用机械式激光雷达自身特征设计校准设备、系统及实验方法。基于激光雷达的触发事件和车载图像传感器感知特征,实现两种传感器时基在线标... 详细信息

针对自动驾驶感知域系统的激光雷达、图像传感器、惯性测量单元3种传感器数据融合的时基校准问题,利用机械式激光雷达自身特征设计校准设备、系统及实验方法。基于激光雷达的触发事件和车载图像传感器感知特征,实现两种传感器时基在线标定,并通过示波器测量校验证明该方法的有效性。利用激光雷达扫描频率与触发事件时间差相互关联的特征,将激光雷达与惯性测量单元的标定系统结合,对激光雷达与惯性测量单元时基进行标定,并通过惯性测量单元标定实验证明方法有效性。

关键词：自动驾驶传感器融合时间校准

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