检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机研究与发展 2016年第9期53卷 1930-1942页

作者：徐远超闫俊峰万虎孙凤芸张伟功李涛首都师范大学信息工程学院北京100048 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 佛罗里达大学电子与计算机工程系美国佛罗里达州盖恩斯维尔32611

近年来,以相变存储器(phase change memory,PCM)为代表的各种新型非易失存储(nonvolatile memory,NVM)技术得到广泛关注.NVM同时具有传统内存的字节寻址特性和外存的非易失特性,因而可以同时替代内存和外存,也可以用于混合存储体系结构.... 详细信息

近年来,以相变存储器(phase change memory,PCM)为代表的各种新型非易失存储(nonvolatile memory,NVM)技术得到广泛关注.NVM同时具有传统内存的字节寻址特性和外存的非易失特性,因而可以同时替代内存和外存,也可以用于混合存储体系结构.NVM具有低延时、高密度、低功耗的优势,有效缓解了存储墙问题.然而,由于应用程序可以直接通过存取指令(load/store)接口访问NVM,并且掉电后存储在NVM上的信息不会丢失,这给NVM的应用带来了一些新的安全和隐私挑战.首先讨论了持久化内存泄漏、不经意写操作、元数据安全、恶意磨损攻击、非易失指针等NVM应用中可能存在的安全问题以及最新的解决方案;然后讨论了数据保护、信息泄露等NVM应用中可能存在的隐私问题及现有的解决方案;最后探讨了NVM还需解决的安全和隐私问题,包括非易失缓存、程序安全等,并提出了一些解决方案,包括权限和保护机制的融合、使用易失性的NVM等.

关键词：内存泄漏非易失性存储安全隐私磨损攻击不经意写

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通过缓存压缩提高磁盘性能

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小型微型计算机系统 2016年第5期37卷 1102-1106页

作者：江文邓玉辉孟小华谢俊杰暨南大学信息科学技术学院计算机系广州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

过去的20年里面,主存与硬盘的性能差距以每年50%的速度飞速扩大.造成这种局面的主要原因是磁盘机械器件延迟导致的其性能提升缓慢(每年8%的性能提升).磁盘内部缓存管理对于磁盘的性能有着重要的影响,因为它起到平衡快总线与慢机械器件... 详细信息

过去的20年里面,主存与硬盘的性能差距以每年50%的速度飞速扩大.造成这种局面的主要原因是磁盘机械器件延迟导致的其性能提升缓慢(每年8%的性能提升).磁盘内部缓存管理对于磁盘的性能有着重要的影响,因为它起到平衡快总线与慢机械器件的中间栋梁作用.缓存介质一般为SRAM,成本昂贵并且容量低.因此,磁盘生产商不会给磁盘装备大容量的缓存.本文提出了一个新的思路来改善这个问题,通过压缩磁盘缓存,提高缓存有效容量以预取更多的数据.为了降低压缩所带来的复杂度与负作用,我们只压缩读请求服务后预取的数据.通过Disksim模拟实现,并测试合成负载,我们得到了较好的结果.实验证明,随着压缩率的改善,磁盘平均响应时间最大减少43.5%,命中率最高提高到3倍.

关键词：磁盘缓存缓存压缩高性能计算磁盘能耗

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适应宽温环境的集成电路低功耗实现技术

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计算机工程与设计 2016年第1期37卷 269-274,F0003页

作者：邱吉冰鄢贵海韩银和北京计算机技术及应用研究所北京100854 中国科学院计算技术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

在分析电路时序与温度、电压关系的基础上,提出基于延迟负反馈的硬件自适应电压调节结构。采用包含温度补偿的时延测量电路在线感知关键路径时序余量的变化,通过磁滞PID控制逻辑动态调节电压转换器的供电电压,使功能电路能够保证一定的... 详细信息

在分析电路时序与温度、电压关系的基础上,提出基于延迟负反馈的硬件自适应电压调节结构。采用包含温度补偿的时延测量电路在线感知关键路径时序余量的变化,通过磁滞PID控制逻辑动态调节电压转换器的供电电压,使功能电路能够保证一定的时序余量不发生时序违规,调低工作电压降低功耗。控制结构采用RTL实现,不需软件参与,应用于浮点运算器的实验结果表明,电路工作温度在-55℃~125℃范围内变化时,功耗减小29.6%,且不发生时序违,使用该技术的集成电路在不同温度下的功耗和电压需求与太阳能帆板-蓄电池的输出特性相适应,有利于能源的高效利用。

关键词：温度变化延迟测量自适应电压调节闭环控制低功耗

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2016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 2016年第6期 86-94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2016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。我们发现,由于神威太湖之光超级计算机的发布,中国TOP100的平均Linpack性能继续保持比... 详细信息

本文根据2016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。我们发现,由于神威太湖之光超级计算机的发布,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。随着联想对IBM X86服务器并购的完成,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,曙光、联想和浪潮三强争霸的局面已经形成。在此基础上,本文根据十五届排行榜积累的性能数据和能够得到的其他公开历史数据,对未来几年中国大陆高性能计算机的发展趋势进行了分析预测。我们去年的预测累计Linpack性能将在2016年间达到100Petaflops和峰值100Petaflops的机器将在2016年出现都成功实现,预测准确。根据新的数据,我们认为:累计Linpack性能将在2017年到2018年间达到1000Petaflops,峰值Exaflops的机器将在2018年到2019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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2016年中国高性能计算机发展现状分析与展望

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科研信息化技术与应用 2016年第6期7卷 86-94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北京100190

关键词：高性能计算机 TOP100 排行榜性能分析

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建设网络创新环境，推动网络技术革新

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科技纵览 2017年第6期 82-85页

作者：毕军罗军舟李振宇李文璟张行功王旸旸清华大学网络科学与网络空间研究院网络体系结构研究室东南大学计算机科学与工程学院中国科学院计算技术研究所北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室北京大学计算机所清华大学网络科学与网络空间研究院

毋庸置疑，如今互联网对国家安全、社会进步和经济发展都起着重大作用，已经成为世界各国社会和经济发展高度依赖的基础设施：但是随着互联网的快速发展，其覆盖范围、应用类型等不断扩张、互联网基础设施存在很多架构问题，难以满足应... 详细信息

毋庸置疑，如今互联网对国家安全、社会进步和经济发展都起着重大作用，已经成为世界各国社会和经济发展高度依赖的基础设施：但是随着互联网的快速发展，其覆盖范围、应用类型等不断扩张、互联网基础设施存在很多架构问题，难以满足应用需求。许多创新的未来网络技术和架构被提出，但是难以在互联网大规模真实环境下部署试验。

关键词：网络创新技术革新环境经济发展社会进步基础设施应用类型互联网

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边缘海静力数值预报模式并行算法研究

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计算机科学 2016年第1期43卷 14-17,29页

作者：逄仁波张云泉谭光明徐建良贾海鹏解庆春中国海洋大学信息科学与工程学院青岛266100 国家海洋环境预报中心网络与计算机部北京100081 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 中国传媒大学高性能计算中心北京100024

边缘海静力数值模式是国内针对边缘海特点自主开发的数值预报模式,但该模式因物理求解方程较多且采用不宜并行化的SOR求解算法而程序计算时间过长。针对上述问题,提出基于三维网格和海洋模式特点的SOR并行求解算法,该算法在保留三维网... 详细信息

边缘海静力数值模式是国内针对边缘海特点自主开发的数值预报模式,但该模式因物理求解方程较多且采用不宜并行化的SOR求解算法而程序计算时间过长。针对上述问题,提出基于三维网格和海洋模式特点的SOR并行求解算法,该算法在保留三维网格数据间依赖关系的同时,有效解决了SOR迭代算法难以并行化的问题。同时,引入通信避免算法,采用MPI非阻塞通信方式,细分计算和通信过程,利用计算有效隐藏通信开销,提高了并行程序效率。实验结果表明,并行后的边缘海静力数值模式程序的性能相对串行程序提升了60.71倍,3天(25920计算时间步)预报结果的均方根误差低于0.001,满足海洋数值预报的时效性和精度要求。

关键词：数值模式预报并行非阻塞 SOR

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Nimble:一种适用于OpenFlow网络的快速流调度策略

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计算机学报 2015年第5期38卷 1056-1068页

作者：李龙付斌章陈明宇张立新中国科学院大学北京100049 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

突发流量是导致网络拥塞和丢包的重要原因之一.减少网络拥塞的一种方法是在多条可达路径间均衡网络流量,如等价多路径(Equal-Cost Multi-Path,ECMP)路由.然而,大多数等价多路径路由或者静态地将不同的流/数据包哈希到不同的路径,或者依... 详细信息

突发流量是导致网络拥塞和丢包的重要原因之一.减少网络拥塞的一种方法是在多条可达路径间均衡网络流量,如等价多路径(Equal-Cost Multi-Path,ECMP)路由.然而,大多数等价多路径路由或者静态地将不同的流/数据包哈希到不同的路径,或者依赖于局部的/过时的路径状态信息.OpenFlow技术利用集中式控制器控制网络行为,为控制器根据全局网络状态信息进行动态的数据流优化提供了可能.然而,采用基于轮询的网络状态探测机制在处理突发流量问题上面临诸多困难.文中提出一种用于OpenFlow网络的快速流调度策略,称为***架构扩展了OpenFlow协议的packet-in消息,由网络设备自主监测设备状态,并在网络出现拥塞时通过扩展的packet-in消息主动向控制器通告拥塞信息.模拟结果显示Nimble策略能够以近于零的时延检测网络链路拥塞,从而有效提高网络性能.

关键词：数据中心网络 OpenFlow 流调度负载均衡

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一款基于SPARC V8指令集体系结构的系统芯片的功能验证

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南通大学学报（自然科学版） 2016年第4期15卷 9-16页

作者：杨爽王天成李华伟湘潭大学信息工程学院湖南湘潭411105 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

处理器的设计越来越复杂,如何对处理器进行完备的功能验证面临着巨大的挑战.针对一款基于可扩展处理器架构(scalable processor architecture,SPARC)V8指令集体系结构的系统芯片进行验证,提取了该芯片的验证功能点,搭建了结果自动比对... 详细信息

处理器的设计越来越复杂,如何对处理器进行完备的功能验证面临着巨大的挑战.针对一款基于可扩展处理器架构(scalable processor architecture,SPARC)V8指令集体系结构的系统芯片进行验证,提取了该芯片的验证功能点,搭建了结果自动比对的验证平台.该平台采用定向测试用例生成和约束随机测试用例生成相结合的方式产生测试用例以支持各种功能场景的验证.项目仍处于验证实施过程中,目前已设计了170个测试用例,对125个验证功能点中的109个进行了覆盖,达到了84%的功能覆盖率,并发现了7处设计错误.

关键词：可扩展处理器架构系统芯片功能验证指令集体系结构功能点

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一种低开销的面向节点内互连的网络接口控制器

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计算机学报 2015年第5期38卷 909-922页

作者：苏勇曹政刘飞龙王展刘小丽安学军孙凝晖中国科学院大学计算机与控制工程学院北京100190 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

高性能计算和云计算的飞速发展对高性能互连网络的设计提出了越来越高的要求:除了要保证高带宽、低延迟和高可靠性等特性,还要面临成本和系统规模的挑战.该文针对这些特性和挑战提出了一种低开销的基于cHPP体系结构的超节点网络接口控制... 详细信息

高性能计算和云计算的飞速发展对高性能互连网络的设计提出了越来越高的要求:除了要保证高带宽、低延迟和高可靠性等特性,还要面临成本和系统规模的挑战.该文针对这些特性和挑战提出了一种低开销的基于cHPP体系结构的超节点网络接口控制器:(1)设计了兼容PCIe的网络通信协议,降低协议转换开销、减少通信延迟并增强系统可扩展性能;(2)采用PCIe高速通信接口并支持用户级通信提高软硬件交互效率,面向MPI编程模型抽象出高效通信原语(如NAP、PUT和GET)加速大数据传输;(3)硬件支持I/O虚拟化实现超节点内对网络接口控制器的高效共享.为了对该文的设计进行功能和性能验证,文章基于FPGA实现了系统原型,实验结果显示最低延迟为1.242μs,有效数据带宽可达3.19GB/s.

关键词：互连网络接口控制器直接存储器访问 PCI Express I/O虚拟化

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