二维 DFT 和 DCT 的 Systolic 阵列

超级计算中一个活跃的研究领域是将某些有限和,如离散富里叶变换(DFT)、离散余弦变换(DCT),映射到多处理机阵列上。本文首先通过二维DFT的行列分解算法流程图,给出了计算二维DFT的二种Systolic阵列:一种是由N_1个处理器组成的线性阵列,所花时间步为O(N_1N_2)(设二维DFT为N_1×N_2长的),与行列分解算法在单处理机上顺序执行所花时间相比,加速比为O(N)(设N_1=N_2=N)。这一结果无论是在时间消耗,还是在PE数量上都是目前最优的。另一种是由N_1×N_2个处理器组成的矩形阵列,所需时间为O(N_1+N_2),与行列算法在单处理机上顺序运行所花时间相比,加速比为O(N~2)(这里仍假定N_1=N_2=N)。本文还给出了二维DCT的与二维DFT相似的Systoilc阵列结构。不难将上述阵列推广到多维的情况。     

DLX虚拟处理器流水线性能分析

介绍了DLX虚拟处理器的结构特征和流水线处理机的工作原理,通过矩阵乘法运算实例模拟了程序在DLX虚拟处理器中的流水执行过程,并利用DLX的统计分析工具对流水线的性能进行对比分析,提出了流水线处理过程中潜在问题的解决方法,为设计和改进流水线结构及提高流水线处理机中算法的执行效率提供了参考依据。     

卡尔曼滤波的心动阵列实现研究

基于Faddeeva算法可以实现各种矩阵运算 ,并且可以方便地映射到心动阵列结构上这一事实 ,提出了一种基于Faddeeva算法的卡尔曼滤波心动阵列实现方法 ,并在此基础上设计了两种处理器拓扑结构。分析结果表明 ,这两种处理器结构具有效率高、规整性好和易于扩展等特点。     

Cache漏流功耗的自适应优化:动态容量调整

当集成电路制造工艺水平发展到超深亚微米阶段,漏流功耗所占的比例越来越大,成为微处理器功耗的重要来源.漏流功耗同电压、漏电流和晶体管数量等因素密切相关.Cache是微处理器中面积较大的部件,对其漏流功耗进行优化是微处理器低功耗设计的首要任务.除了采取工艺上的改进措施外,cache漏流功耗可以通过把握或改变cache的工作...     

基于DPA的LED非线性部件逆向研究

在军事和商业应用中有很多密码算法是半公开或者不公开的,旨在证明算法保密对密码的安全性提高并没有明显帮助．针对轻型分组密码LED的未知非线性部件S盒,提出了一种基于差分功耗分析的逆向方法,该方法可以利用差分功耗曲线的极性信息来恢复未知算法结构．实验结果表明,在LED的S盒参数未知时,利用功耗采集平台采集算法运行时泄露的旁路功耗信息,可以成功逆向出全部s盒信息,验证了该方法的可行性．     

基于改进遗传算法的圆柱共形天线阵方向图综合

将一种改进的遗传算法运用于圆柱共形微带天线阵列的方向图综合。把共形阵列等效为沿轴向方向若干个圆环阵单元组成的线阵,计算其方向图函数。将改进的遗传算法运用于阵列的方向图综合。该算法采用简单灵活的十进制编码并结合多种交叉算子、非均匀变异算子和综合选择算子对遗传参数进行了一些改进。仿真结果表明,该算法能有效地实现圆柱共形微带天线阵列的方向图综合,与基本遗传算法相比改进的算法具有更好的寻优能力和收敛性。     

基于改进蜂群算法的非均匀阵列综合

针对蜂群算法易陷入局部极值的缺陷,提出一种改进蜂群算法实现非均匀阵列综合。首先,通过引入概率选择机制,以概率因子控制蜂群算法对精英蜂的选择,从而改善蜂群算法的全局优化性能;然后,采用改进蜂群算法优化阵元间距降低最大峰值旁瓣电平并抑制干扰;最后,仿真实验表明该改进算法在非均匀阵列综合中的有效性和稳健性。研究成果可为非均匀阵列综合提供一种新的途径。     

基于网络处理器的新型IPv6转发系统的设计与实现

转发与控制分离结构的提出和网络处理器的发展对路由器的扩展性、灵活性、性能具有重要的影响,而IPv6作为下一代互联网协议的核心,是路由器研究的重要对象。简要阐述了基于转发与控制分离结构ForCES的IPv6路由器的系统结构,重点论述了基于网络处理器的IPv6路由器的转发结构、双栈转发系统的流程设计和隧道机制设计的实现,给出IPv6路由器原型系统的实际测试结果。     

一种基于层次位线缓冲的异步片上路由器

片上缓存资源是片上路由器的重要组成部分,其结构好坏直接关系到片上互联网络的实现复杂度、整体性能及功耗开销。鉴于异步电路的握手工作方式,异步路由器一般采用基于移位寄存器的异步FIFO(First In First Out)实现片上缓冲,这种结构导致了报文传输延迟及数据翻转次数增加。提出一种基于层次位线缓冲的异步FIFO结构,设计实现了一种新的异步路由器结构。相对于传统异步路由器,新的异步路由器能够有效降低路由器设计的硬件复杂度,减少数据的冗余翻转,降低功耗。实验结果表明在相同配置的情况下,新异步路由器面积降低了39.3%;当异步FIFO深度为8的时候,新异步路由器能够获得41.1%的功耗降低。     

基于改进Levenberg-Marquardt算法的燃气轮机特性拟合优化

基于改进的Levenberg-Marquardt算法,对燃气轮机部件精确特性获取中的特性曲线拟合问题进行了研究,引入一种新的阻尼因子λ迭代方法,使改进的Levenberg-Marquardt算法能很快接近最优解,并能跳出局部最优的陷阱,在保证解质量的同时提高了收敛速度。建立了燃气轮机特性拟合数学模型,并应用改进Levenberg-Marquardt算法获取燃气轮机部件的特性方程。实例计算结果表明:较普通Levenberg-Marquardt而言,改进的Levenberg-Marquardt算法拟合效果更好。     

基于BGP／MPLSIPVPN的综合业务通信专网规划与路由器配置

以某公司组建综合业务通信专网的业务需求为背景,阐述了网络拓扑结构设计、路由策略规划以及具体的设备配置过程。其中,CE以静态路由方式接入PE,VPN跨域采用OptionA方式,并在域间配置双向转发检测和多归路识别属性。     

一种适于片上路由器的自适应缓冲调整策略

在典型的片上网络路由节点中,来自不同方向的报文被存储在相互独立的缓冲资源中。在网络负载不均衡的情况下,某些方向的报文将很快填满该方向的缓冲,而其他方向仍可能有较多的缓冲资源处于空闲状态,这样就导致了网络中的缓冲资源利用率不高,进而影响片上网络的整体性能。提出了一种自适应的片上缓冲调整策略,能够根据网络负载情况动态调节缓冲结构,有效地提高了缓冲资源的利用率。在90nmCMOS工艺下设计实现了多端口共享缓冲资源的片上网络路由器,实验结果表明,在负载不均衡的网络中,提出的路由器能够带来性能改进及功耗降低;在达到相同性能的情况下,新路由器的面积较典型路由器减少了20.3%,而其缓冲功耗节约了41%左右。     

多光源并行化算法的实现

针对在绘制具有真实感的图形中光照处理模块串行处理速度慢的问题,提出多光源光照算法的并行化,采用负载均衡的并行策略,重新优化计算模型,单独计算环境光、散射光、镜面光及衰减因子后叠加在一起。计算不同的PE(处理单元)个数使用了不同的分配方案来提高处理速度。实验结果表明,将多光源光照算法并行化,可充分利用资源,发挥多核处理器的处理能力,提高了资源利用率。     

海拔高度对发动机泵机组性能的影响

介绍250型泵机组基本参数,详细阐述该型发动机泵机组的动力传递关系,应用FST2E型测试台架开展泵机组发动机高原效能模拟试验,获取发动机在不同海拔高度的功率、燃油消耗率和油耗量数据,拟合生成发动机负荷特性曲线。定量分析不同海拔高度发动机功率下降对离心泵体积流量、效率、扬程等的影响,得出泵机组体积流量、扬程、效率的下降规律。研究结果可为现有泵机组的使用及新型泵机组的研制提供理论依据和数据参考。     

基于加密机制模式的无线路由器网络安全设计

在传统网络当中,各种密钥管理技术已经非常成熟,从密钥的生成、更新、维护、管理、销毁等各个方面均有成熟的技术。但无线路由器网络的节点无法使用传统网络的非对称密钥体制,因此,传统的密钥管理技术也同样不适用于无线路由器网络。从基于位置的随机密钥预分配模型出发,探讨如何对其进行加密设计。     

流水的浮点倒数近似值运算部件的设计与实现

在部分低精度浮点运算应用中,需要流水的浮点倒数近似值运算。本文基于SRT-4算法设计并实现了一种流水的浮点倒数近似值运算部件。该部件采用6级流水线结构,运算结果精度至少为8位有效尾数。为了支持对非规格化浮点数的硬件处理,还设计并实现了改进版,有利于进一步提高浮点倒数近似值运算的性能。改进版采用8级流水线结构,新增了源操作数预规格化和结果后规格化功能模块,可以实现对非规格化浮点数的硬件处理。经过逻辑综合评估,改进版的硬件开销是面积在合理范围内增加19.23%,且对时序没有明显影响,可以满足预期的1.6 GHz频率设计目标。     

蒙特卡洛优化法在机组组合问题中的应用

机组组合(UC)是电力系统经济运行的重要内容之一。根据UC约束特点将机组组合问题分解为单机多时段和多机单时段问题。基于蒙特卡洛(MC)优化法原理,解决单机多时段的启停问题及最后过滤比较找出最优可行解;利用运行费用可导性,解决了爬坡约束并得出多机单时段下的最优解。最后在Madab 6.1下通过算例验证了该方法的可行性。     

基于发动机工作过程计算的空气滤清器模型

针对二级滤清式自动抽尘空气滤清器进行研究,提出了其基于发动机工作过程计算的功率损失计算模型.该模型以发动机工作过程计算为基础,考虑了空气滤清器进气阻力与发动机工作过程之间的影响.通过实例计算,说明该模型能够用来模拟空气滤清器所造成的功率损失,随发动机工况的变化关系,从而为进一步模拟动力装置效率打下相应的基础.     

船用反应堆堆芯物理计算软件包的研制

基于船用反应堆结构特点与运行方式 ,通过对核电站大型机版堆芯物理计算软件的移植与修改 ,研制了微机版船用反应堆堆芯物理计算软件包 .可用于船用反应堆燃料组件参数及堆芯三维细网临界与燃耗的计算研究