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2008年全国高性能计算机学术年会

作者：张超王蕾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 100190 zhangchao@*** wlei@*** 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 100190 zhangchao@*** wlei@***

随着多核处理器的发展，片外访存带宽逐渐成为影响程序性能的主要因素。为了解决这个问题，很多研究工作通过提高cache利用率来降低程序执行过程中的片外访存数量。本文提出了一种任务调度算法来解决同时执行的多个独立任务竞争片外访... 详细信息

随着多核处理器的发展，片外访存带宽逐渐成为影响程序性能的主要因素。为了解决这个问题，很多研究工作通过提高cache利用率来降低程序执行过程中的片外访存数量。本文提出了一种任务调度算法来解决同时执行的多个独立任务竞争片外访存带宽的问题。该调度算法根据程序的访存阶段调度同时执行的多个独立任务，避免了“爆发式”的片外访存请求，改善了片外访存带宽的利用率，提高了系统吞吐率。本文基于函数调用和循环体执行轨迹识别程序访存阶段，然后计算各个访存阶段的片外访存带宽需求。根据上述信息，本文在访存阶段的边界实施任务调度并基于一个简单的运行时系统实现了该调度算法。该算法对SPEC CPU2006和SPEC CPU2000中的部分具有明显访存“波动性”特征的测试用例在Intel 双核处理器和Intel四核处理器上平均有3.3％和4.7％的吞吐率提高。

关键词：多核处理器片外访存调度程序函数调用

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基于内容可寻址存储器的存储器内建自修复方法

基于内容可寻址存储器的存储器内建自修复方法

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第五届中国测试学术会议

作者：谢远江王达胡瑜李晓维中国科学院计算机系统结构重点实验室中国科学院计算技术研究所中国科学院研究生院

随着缺陷密度增加,在存储器中设计冗余行或冗余列替换有缺陷的存储器单元,成为提高存储器成品率的常用方法。然而基于冗余行或冗余列的修复方法不仅对冗余资源的利用率较低,冗余分析算法较复杂,且受限于存储器生产厂商提供的冗余资源结... 详细信息

随着缺陷密度增加,在存储器中设计冗余行或冗余列替换有缺陷的存储器单元,成为提高存储器成品率的常用方法。然而基于冗余行或冗余列的修复方法不仅对冗余资源的利用率较低,冗余分析算法较复杂,且受限于存储器生产厂商提供的冗余资源结构。本文提出了一种使用内容可寻址存储器作为冗余字来替代故障字,使用冗余行和冗余列分别修复行/列地址译码故障的修复方法。本文所提的冗余设计和分配方案简单易行,冗余资源和CAM的面积开销小,不仅便于扩展到不同类型的存储器,且不受限于厂商提供的冗余资源,且对高失效密度存储器具有更好的修复效果。实验结果表明,这种修复方法在获得同样修复效率的情况下,冗余资源和CAM面积开销最小为已有二维冗余修复方法的25%左右。

关键词：内建自测试内建自诊断内建冗余分析内建自修复内容可寻址存储器

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Flash存储器测试与修复方法概述

Flash存储器测试与修复方法概述

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第五届中国测试学术会议

作者：王达胡瑜李晓维中国科学院计算机系统结构重点实验室中国科学院计算技术研究所中国科学院研究生院

Flash存储器作为一种非易失性存储器,由于其特有的低功耗、存储密度大等特性被广泛应用于各种便携式电子设备中。由于深亚微米工艺的不确定性,Flash存储器在生产过程中存在各种缺陷,从而导致存储器失效,成品率降低。如何有效地检测各种... 详细信息

Flash存储器作为一种非易失性存储器,由于其特有的低功耗、存储密度大等特性被广泛应用于各种便携式电子设备中。由于深亚微米工艺的不确定性,Flash存储器在生产过程中存在各种缺陷,从而导致存储器失效,成品率降低。如何有效地检测各种缺陷引起的故障,提高存储器成品率和可靠性是学术界和业界共同关注的问题。本文通过介绍Flash存储器特有的故障类型,简要阐述了Flash存储器的测试流程和测试算法,并简单描述了修复Flash存储器修复方法所面临的问题,如修复时需要考虑的冗余结构设置和冗余分配方法受到的约束等。

关键词： Flash存储器故障类型测试方法冗余分配

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一种确定性扫描链故障诊断向量的生成方法

一种确定性扫描链故障诊断向量的生成方法

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第五届中国测试学术会议

作者：王飞胡瑜李晓维中国科学院计算机系统结构重点实验室中国科学院计算技术研究所中国科学院研究生院

扫描技术是一种广泛采用的结构化可测试性设计方法,该方法是提高测试质量的有效手段。由于扫描链及其控制逻辑可能会占到整个芯片面积的30%,扫描链故障导致的失效可能会占到失效总数的50%,因此本文提出了一种确定性扫描链诊断向量的生... 详细信息

扫描技术是一种广泛采用的结构化可测试性设计方法,该方法是提高测试质量的有效手段。由于扫描链及其控制逻辑可能会占到整个芯片面积的30%,扫描链故障导致的失效可能会占到失效总数的50%,因此本文提出了一种确定性扫描链诊断向量的生成方法。该方法首先建立了诊断扫描链故障的电路模型,利用该模型可以采用现有固定型故障测试生成工具产生扫描链诊断向量。此后,本文提出了一种故障响应分析方法,在该方法的基础上,可以有效降低候选故障对的数量,从而在不降低诊断质量的前提下减少诊断向量数目,降低了诊断过程的时间开销。实验表明,在测试诊断精确度,故障分辨率和向量生成时间方面,该算法均优于已有的扫描链诊断向量生成方法。

关键词：集成电路测试扫描链故障诊断向量生成

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大规模机群系统日志的多维失效分析

大规模机群系统日志的多维失效分析

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2008年全国高性能计算机学术年会

作者：周伟詹剑锋刘旭孟丹中国科学院计算技术研究所国家智能计算机研究开发中心北京 100190 中国科学院计算机系统结构重点实验室北京 100190 中国科学院研究生院北京 100049 zhouwei@ncic.ac. 中国科学院计算技术研究所国家智能计算机研究开发中心北京 100190 中国科学院计算机系统结构重点实验室北京 100190

大规模机群因其良好的易构建性和可扩展性，已广泛应用于科学计算和商业应用中。通过分析大规模机群系统中的日志，可以预测失效、侦测失效、定位故障根源，提高系统和应用的可靠性和可用性。本文提出了一种基于图挖掘的多维失效分析方... 详细信息

大规模机群因其良好的易构建性和可扩展性，已广泛应用于科学计算和商业应用中。通过分析大规模机群系统中的日志，可以预测失效、侦测失效、定位故障根源，提高系统和应用的可靠性和可用性。本文提出了一种基于图挖掘的多维失效分析方法来分析多源的系统日志，以获得更加完整和准确的失效知识。通过曙光4000A高性能计算机系统中系统日志的多维失效分析，实验结果证明了这种方法的有效性。

关键词：计算机群系统日志失效分析图挖掘技术

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多核处理器瞬态故障敏感性分析

多核处理器瞬态故障敏感性分析

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第五届中国测试学术会议

作者：潘送军胡瑜李晓维中国科学院计算机系统结构重点实验室中国科学院计算技术研究所中国科学院研究生院

随着纳米制造工艺在高性能处理器制造中的广泛应用,集成电路特征尺寸进一步减小、电源电压不断降低和运行频率日益升高,使得瞬态故障日益成为处理器设计面临的严峻挑战。本文结合一款多核处理器,采用故障注入法进行瞬态故障敏感性分析... 详细信息

随着纳米制造工艺在高性能处理器制造中的广泛应用,集成电路特征尺寸进一步减小、电源电压不断降低和运行频率日益升高,使得瞬态故障日益成为处理器设计面临的严峻挑战。本文结合一款多核处理器,采用故障注入法进行瞬态故障敏感性分析。实验结果表明,多核处理器中寄存器文件、取指队列和重定序缓冲的瞬态故障敏感性较高,平均结构敏感因子接近15%,这对设计者如何提高多核处理器可靠性提供了一定的指导意义。

关键词：多核处理器瞬态故障容错故障注入敏感性分析

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一个新结构低功耗2.5 GHz CMOS LC压控振荡器的设计

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电子器件 2008年第3期31卷 814-816页

作者：张标陈岚中国科学院计算技术研究所中国科学院计算机系统结构重点实验室北京100080 中国科学院微电子研究所北京100080 中国科学院研究生院北京100080

压控振荡器是锁相环电路的关键的组成部分之一,采用新的电流复用结构,可以明显降低该电路的功耗,而且由于没有尾电流,新结构还能有效改善电路的相位噪声。在TSMC 0.18 CMOS 1P6M工艺下的仿真结果表明:在1.25 V供电电压下振荡器的调节范... 详细信息

压控振荡器是锁相环电路的关键的组成部分之一,采用新的电流复用结构,可以明显降低该电路的功耗,而且由于没有尾电流,新结构还能有效改善电路的相位噪声。在TSMC 0.18 CMOS 1P6M工艺下的仿真结果表明:在1.25 V供电电压下振荡器的调节范围是2.26 GHz到2.76 GHz,在频偏1 MHz处的相位噪声为-130 dBc/Hz,平均功耗不超过1.2 mW。

关键词：压控振荡器低功耗电流复用相位噪声锁相环

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采用片内PLL实现实速扫描测试的方案

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计算机辅助设计与图形学学报 2007年第3期19卷 366-370页

作者：范小鑫李华伟胡瑜李晓维中国科学院计算机系统结构重点实验室

提出了一种采用片内PLL实现实速扫描测试的方案.在该方案中,移入测试向量时使用测试仪提供的时钟,激励施加和响应捕获采用片内PLL生成的高速时钟,降低了实速扫描测试对测试仪时钟频率的要求.在AC’97音频控制器电路上进行的实验,证实了... 详细信息

提出了一种采用片内PLL实现实速扫描测试的方案.在该方案中,移入测试向量时使用测试仪提供的时钟,激励施加和响应捕获采用片内PLL生成的高速时钟,降低了实速扫描测试对测试仪时钟频率的要求.在AC’97音频控制器电路上进行的实验,证实了该方案的可行性.

关键词：锁相环实速测试扫描测试

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一种新型计算机体系结构模拟器的研究与实现

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系统仿真学报 2007年第7期19卷 1471-1475,1522页

作者：包云岗许建卫陈明宇樊建平中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室

模拟器是研究新型高性能计算机体系结构的一种快速、有效的手段。并行计算机体系结构模拟器SandFox是为了开展对网格化动态自组织体系结构(DSAG)研究而研制的新模拟器,在设计中采用模块化和层次化设计思想,通过四个层次的逐级模拟实现了... 详细信息

模拟器是研究新型高性能计算机体系结构的一种快速、有效的手段。并行计算机体系结构模拟器SandFox是为了开展对网格化动态自组织体系结构(DSAG)研究而研制的新模拟器,在设计中采用模块化和层次化设计思想,通过四个层次的逐级模拟实现了对DSAG结构全系统模拟,并体现了DSAG的结构特点如资源按需分配,资源部件管理,资源部件可重构等,模拟器自身也可以通过交互式界面动态调整系统配置。应用测试及对测试数据的分析,表明了SandFox模拟器的正确性、可扩展性与动态性。

关键词： DSAG 模拟器 SandFox 高性能计算机

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基于矩阵的动态优先级仲裁器设计

基于矩阵的动态优先级仲裁器设计

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第十二届计算机工程与工艺全国学术年会(NCCET'08)

作者：曹政沈华中国科学院计算技术研究所北京 100190 中国科学院计算机系统结构重点实验室北京 100190 中国科学院研究生院北京 100039 中国科学院计算技术研究所北京 100190

本文设计实现了一种可由上层逻辑动态调整优先级的仲裁器.本文的设计采用两级仲裁,第一级对拥有相同优先级的请求进行公平仲裁;第二级对第一级的输出进行优先级仲裁.两级仲裁中均使用矩阵结构来存储优先级比较的结果,进而将优先级比较... 详细信息

本文设计实现了一种可由上层逻辑动态调整优先级的仲裁器.本文的设计采用两级仲裁,第一级对拥有相同优先级的请求进行公平仲裁;第二级对第一级的输出进行优先级仲裁.两级仲裁中均使用矩阵结构来存储优先级比较的结果,进而将优先级比较的过程,排除在仲裁的关键路径之外,提高了仲裁器的工作频率。验证结果表明本文的设计能满足大多数应用的需求.

关键词：仲裁器优先级仲裁两级仲裁矩阵结构工作频率

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