检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机工程与科学 2015年第1期37卷 28-35页

作者：万虎徐远超孙凤芸闫俊峰首都师范大学信息工程学院北京100048 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

大规模数据排序、搜索引擎、流媒体等大数据应用在面向延迟的多核/众核处理器上运行时资源利用率低下,一级缓存命中率高,二级/三级缓存命中率低,LLC容量的增加对IPC的提升并不明显。针对缓存资源利用率低的问题,分析了大数据应用的访存... 详细信息

大规模数据排序、搜索引擎、流媒体等大数据应用在面向延迟的多核/众核处理器上运行时资源利用率低下,一级缓存命中率高,二级/三级缓存命中率低,LLC容量的增加对IPC的提升并不明显。针对缓存资源利用率低的问题,分析了大数据应用的访存行为特点,提出了针对大数据应用的两种众核处理器缓存结构设计方案,两种结构均只有一级缓存,Share结构为完全共享缓存,Partition结构为部分共享缓存。评估结果表明,两种方案在访存延迟增加不多的前提下能大幅节省芯片面积,其中缓存容量较低时,Partition结构优于Share结构,缓存容量较高时,Share结构要逐渐优于Partition结构。由于众核处理器中分配到每个处理器核的容量有限,因此Partition结构有一定的优势。

关键词：众核处理器大数据应用缓存设计访存行为数据中心

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有向无环图的高效归约算法

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计算机科学 2015年第7期42卷 78-84页

作者：侯睿武继刚天津工业大学计算机科学与软件学院天津300387 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

将一个应用程序部署到给定的片上网络上执行时,需要将应用程序中的每一个子任务都指派给片上网络中的一个节点执行。该问题一般被建模成一组子任务作为顶点的有向无环图,任务在片上网络上的部署过程就等同于一个有向无环图的顶点向一个... 详细信息

将一个应用程序部署到给定的片上网络上执行时,需要将应用程序中的每一个子任务都指派给片上网络中的一个节点执行。该问题一般被建模成一组子任务作为顶点的有向无环图,任务在片上网络上的部署过程就等同于一个有向无环图的顶点向一个片上网络拓扑映射的过程。而随着应用程序和片上网络规模的增大,计算一个最优的映射方案是典型的难解问题。为了加速有向无环图到片上网络拓扑的映射过程,提出了有向无环图的归约算法,使归约后的图中的顶点数量尽可能地与给定片上网络中的节点数量相同。提出的图归约算法可以有效地识别出所有可归约子图,这些可归约子图可被归约为单一顶点。新算法的适用范围从嵌套图扩展到了任意图,并且拥有与原算法相同的复杂度量级。还提出了一种并行化的算法思想来加速可归约子图的搜索过程。

关键词：片上网络有向无环图图归约可归约子图

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NUMA结构的高效实时稳定的垃圾回收算法

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高技术通讯 2015年第2期25卷 125-134页

作者：廖彬傅杰靳国杰王一光王磊章隆兵王剑中国科学院大学北京100049 计算机体系结构国家重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190 龙芯中科技术有限公司北京100190 中国科学技术大学合肥230026

针对非一致性内存访问架构（NUMA）在垃圾回收（GC）过程中存在大量的远程内存读写导致GC性能降低的问题，对GC过程的各个阶段进行分析与研究，提出了一种基于NUMA结构的高效实时稳定的GC算法。该算法首先基于NUMA结构改进传统分代GC机... 详细信息

针对非一致性内存访问架构（NUMA）在垃圾回收（GC）过程中存在大量的远程内存读写导致GC性能降低的问题，对GC过程的各个阶段进行分析与研究，提出了一种基于NUMA结构的高效实时稳定的GC算法。该算法首先基于NUMA结构改进传统分代GC机制的堆空间布局，然后通过控制GC过程中扫描活跃对象阶段的初始根对象选取、动态负载均衡阶段截取任务队列的选取以及复制活跃对象阶段对象复制位置的选取，大大减少GC过程中的远程访问次数。这种改进的GC机制对所有NUMA结构具有通用性。以Godson-3处理器的NUMA平台为例进行的实验结果显示，优化的GC机制极大地缩短了GC的时间，而且提高了应用程序的性能以及稳定性。在SPECjvm2008测试中，GC时间平均缩短了14．6％（GC总时间缩短4．1％-41．58％），应用程序的性能平均提升了4．68％（最高提升17．8％），应用程序的性能稳定性提升了76．2％。

关键词：非一致性内存访问架构(NUMA) 垃圾回收(GC) 分代GC 活跃对象根对象动态负载均衡

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通过非易失存储和检查点优化缓解日志开销

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计算机研究与发展 2015年第6期52卷 1351-1361页

作者：万虎徐远超闫俊峰孙凤芸张伟功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 高可靠嵌入式系统技术北京市工程研究中心(首都师范大学) 北京100048

在文件系统进行用户数据和元数据的持久化过程中,如果出现异常掉电或系统崩溃,可能导致文件系统出现数据的不一致性问题.现有的Ext4文件系统通过写前日志(write-ahead logging,WAL)技术结合事务机制来保证持久化操作的一致性.写前日志... 详细信息

在文件系统进行用户数据和元数据的持久化过程中,如果出现异常掉电或系统崩溃,可能导致文件系统出现数据的不一致性问题.现有的Ext4文件系统通过写前日志(write-ahead logging,WAL)技术结合事务机制来保证持久化操作的一致性.写前日志技术将文件系统元数据写入磁盘2次,元数据的粒度小、数量大、重复度高,影响了程序的性能,也缩短了Flash存储介质的使用寿命.针对这一问题,提出了使用新型非易失存储(non-volatile memory,NVM)作为存放日志的独立外部设备,并通过存取指令(load/store)接口直接访问;同时使用倒序扫描(reverse scan)技术对检查点(checkpoint)流程进行优化,减少同一数据块的重复写操作.实验结果表明,使用NVM作为外部日志分区,对于写操作比重较大的程序,在HDD上带宽提升接近50%;在SSD上带宽提升达到23%;在checkpoint时使用倒序扫描之后,写入次数降低明显,带宽提升接近20%.

关键词：文件系统非易失存储日志事务崩溃一致性检查点

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介度中心和PageRank算法应用场景分析

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计算机工程 2015年第12期41卷 299-304页

作者：王敏曹宝香王蕾冯晓兵曲阜师范大学信息科学与工程学院山东日照276800 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

在复杂网络中,一般按照需求选取合适的关键点发现算法,常用的关键点发现算法分别是介度中心算法和PageRank算法。为了在特定应用场景下选取合适的关键点发现算法,选择7种不同类型网络下的16个真实数据集,分析比较介度中心算法和PageRan... 详细信息

在复杂网络中,一般按照需求选取合适的关键点发现算法,常用的关键点发现算法分别是介度中心算法和PageRank算法。为了在特定应用场景下选取合适的关键点发现算法,选择7种不同类型网络下的16个真实数据集,分析比较介度中心算法和PageRank算法在这些数据集上得到的关键点集合的差异,总结出2种关键点发现算法的应用场景。实验结果表明,介度中心算法适用于对整个网络影响力较大的关键点应用场景,PageRank算法适用于某个领域内熟知度较高的关键点应用场景。

关键词：关键点介度中心算法 PageRank算法差异领域应用场景

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基于Pthreads的并行DSRC压缩算法设计与实现

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计算机科学 2015年第1期42卷 90-91,100页

作者：詹科张云泉王婷郑晶晶张鹏中国科学院软件研究所并行软件与计算科学实验室北京100190 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 广州中国科学院软件应用技术研究所广州511458

高通量测序仪产生大量的DNA数据,FASTQ是被广泛使用的存储DNA数据的数据格式。对FASTQ格式的数据进行压缩处理,能有效地节省存储空间。DSRC算法具有压缩比高的优点,因此对DSRC算法进行并行能提高压缩FASTQ格式的DNA数据的效率。基于Pthr... 详细信息

高通量测序仪产生大量的DNA数据,FASTQ是被广泛使用的存储DNA数据的数据格式。对FASTQ格式的数据进行压缩处理,能有效地节省存储空间。DSRC算法具有压缩比高的优点,因此对DSRC算法进行并行能提高压缩FASTQ格式的DNA数据的效率。基于Pthreads,实现了并行DSRC算法。测试结果表明,当使用4线程时加速比达到3.5。

关键词： FASTQ 数据压缩 DSRC Pthreads

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2015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 2015年第6期 83-92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2015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,由于国际超算发展态势整体放慢,中国TOP100的平均Linpack性能和入门门槛继续... 详细信息

本文根据2015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,由于国际超算发展态势整体放慢,中国TOP100的平均Linpack性能和入门门槛继续保持比国际TOP500高的局面。随着联想对IBM X86服务器并购的完成,中国TOP100上的超级计算系统几乎90%以上都是国产超算系统,曙光、联想和浪潮三强争霸的局面已经形成。安装在中国大陆的超算系统在2015年11月TOP500上的数量再创新高,紧跟美国之后排名世界第二;而中科曙光生产的超算系统更是历史性的首次闯入世界前三强,排名HP和Cray之后。中国的超算系统研制水平和能力经过十多年的快速发展,已经跻身世界先进水平的行列。在此基础上,根据十四届排行榜积累的性能数据,我们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。我们认为:峰值100Petaflops的机器将在2016年出现,100Petaflops Linpack性能的机器将在2016年到2017年出现,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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延迟存储:一种降低虚拟机退出开销的方法

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高技术通讯 2015年第6期25卷 593-598页

作者：吴瑞阳台运方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 龙芯中科技术有限公司北京100190 甲骨文软件研究开发中心(北京)有限公司北京100193

研究了虚拟机退出及恢复运行时的开销问题,提出了一种用于降低虚拟机切换时进行保存及恢复现场的开销的延迟存储方法。该方法的主要思想是利用修改虚拟机软件源代码的方式,通过判断虚拟机恢复运行时是否依然是上次退出时的同一个虚拟机... 详细信息

研究了虚拟机退出及恢复运行时的开销问题,提出了一种用于降低虚拟机切换时进行保存及恢复现场的开销的延迟存储方法。该方法的主要思想是利用修改虚拟机软件源代码的方式,通过判断虚拟机恢复运行时是否依然是上次退出时的同一个虚拟机,来减少需要保存和恢复的寄存器数量。这个方法不需要对硬件设计进行改动,可以支持多核操作系统和多个虚拟机同时运行的情况,因此具有广泛的适用性。在龙芯3A1500处理器平台上的试验结果显示,上述延迟存储方法与现有方法相比,可以降低虚拟机退出开销65%,虚拟机整体性能提升3%到10%。

关键词：系统虚拟化虚拟态虚拟机退出延迟存储

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2014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 2015年第1期 89-96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2014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,由于天河二号超级计算机的发布,中国TOP100的平均Linpack性能已经从两年前的... 详细信息

本文根据2014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,由于天河二号超级计算机的发布,中国TOP100的平均Linpack性能已经从两年前的落后一年变为比国际TOP500平均Linpack性能高的局面,且TOP100的入门性能门槛也第一次超过TOP500。在此基础上,根据十三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。根据新的数据和实际情况,经修正后我们认为,累计Linpack性能将在2015年到2016年间达到100Petaflops,比我们原来预期的晚;峰值100Petaflops的机器将在2015年到2016年间出现;峰值Exaflops的机器将在2019年到2020年间出现,比我们原来预期的晚2年。单台机器峰值超过累计Linpack性能的情况出现在2018到2019年间。

关键词：高性能计算机 TOP100 排行榜性能分析

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PCIE协议栈模拟验证平台的设计和实现

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计算机工程 2015年第6期41卷 287-293页

作者：张良王天成王健李华伟郭建湘潭大学材料与光电物理学院湖南湘潭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 中国科学院大学北京100049

Intel提出的第三代总线技术PCI Express在结构上可以满足计算机系统的发展对总线带宽的要求,基于PCIE的设计得以蓬勃发展,对PCIE的验证也成为So C功能验证的重要组成部分。为此,设计并实现一种状态图和覆盖率组合驱动的自动化验证平台,... 详细信息

Intel提出的第三代总线技术PCI Express在结构上可以满足计算机系统的发展对总线带宽的要求,基于PCIE的设计得以蓬勃发展,对PCIE的验证也成为So C功能验证的重要组成部分。为此,设计并实现一种状态图和覆盖率组合驱动的自动化验证平台,主要包括激励生成、自动检测和覆盖率分析机制,并将其应用于一款基于PCIE接口的协议栈芯片的功能验证。实验结果表明,该验证平台具有较好的激励生成机制,能够对协议栈芯片进行全面验证,同时具有较好的复用性、可扩展性,可以对多个协议栈的互连进行验证。

关键词：功能验证 PCIE协议栈协议栈验证功能覆盖率约束随机模拟激励生成

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