二维拉格朗日和欧拉结合法在流处理器MASA上的实现与评测

现代半导体工艺技术的发展使得在单芯片上放置数百个运算单元成为可能,但是全局片上片外带宽受限。通用处理器体系结构不能较好地适应变化,仍然依靠全局片上结构,少量的运算单元。而流体系结构拥有大量的运算单元、鲜明的存储层次,使得在有限的片外带宽下,用高的本地带宽来满足大量运算单元的需求。首先介绍了原型MASA流体系结构,然后给出了爆轰流体力学中的二维拉格朗日和欧拉结合法(Ygx2)在流体系结构上实现的实例研究,最后用时钟精确的模拟器来评测应用的运行性能,结果表明Ygx2应用在500MHz的MASA上运行结果与1.6GHz的Iantium2的比较快近4倍,证实了流体系结构在高性能计算领域的极大潜力。     

分布式流体系结构及其编程模型与资源管理

利用互联网资源提供大数据计算服务面临着资源异构性、动态性与通信长延迟等方面的挑战,现有分布式计算模型仍存在一些不足。运用流计算模型提出分布式流体系结构,包括分布式流编程模型与资源管理等,能够高效支持多种并行执行模式。在10个CPU-GPU异构结点上实现了原型系统,仿真实验验证了7个不同的测试用例。实验结果表明,与本地串行计算相比,分布式流体系结构可以平均提高39倍计算性能,具有较大的应用潜力。     

基于MPI+CUDA的异构并行可压缩流求解器

在CPU/GPU异构体系结构计算集群上,建立了基于MPI+CUDA的异构并行可压缩流求解器。讨论了异构结构上的可压缩流并行算法的并行模式,在CPU上执行计算密集度低、指令复杂的计算任务,在GPU上执行计算密集度高、指令单一的计算任务。通过数个算例,对比了异构并行计算和传统CPU并行计算计算结果和计算效率。将该算法运用于高超声速流动的数值模拟中,数值结果显示,基于MPI+CUDA的异构并行可压缩流求解器鲁棒性好,计算效率较CPU同构并行计算提高10倍以上。     

基于程序特征分析的流处理器VLIW压缩技术与解压实现

代码体积和代码稀疏是VLIW处理器一直存在的问题.通过对一系列典型应用在流处理器上的程序特征进行分析,提出了一种新的VLIW分域压缩技术,剔除各个子域中的空操作,并设计了分布式指令存储器对压缩后的代码进行解压缩执行.实验证明,该技术能够减少MASA流处理器中近39％的片外指令访存,降低约65％的片上指令存储器空间需求;同时使得指令存储器面积和系统面积分别减少了约37％和8.9％.     

强施放水成膜泡沫的质量损失模型与仿真

采用水成膜泡沫(AFFF)流运动和落点分布模型确定AFFF未到达火羽流前的质量损失,通过火羽流速度计算模型和质量损失临界速度建立了AFFF到达羽流上方的质量损失模型,并应用Fluent和FDS进行模拟仿真.计算结果表明:强施放水成膜泡沫的质量损失和AFFF的物化特性、流量、喷射距离、火场环境有关.该研究结论可以指导大型舰艇水成膜泡沫系统消防设计.     

基于HLA空袭目标流联邦成员通用框架的构建

基于高层体系结构(HLA)仿真框架和面向对象的程序设计思想,对空袭目标流联邦成员(简称邦元)的通用框架进行了详细设计.先把空袭目标流邦元分解为7大类集,即对象类集、交互类集、模糊类集、联邦成员代理类、仿真类集、界面类集、框架类集,并给出其类层次结构图,然后对各个类集的具体实现方法进行了详细设计.     

轴对称物体空泡流动的数值计算

基于势流理论和边界元方法,对水下运动的回转体的空泡流进行了数值模拟.将半经验空泡封闭模型由平面流动推广至轴对称流动.对头部为圆锥的圆柱体空泡流动进行了数值计算.分析了空化数、半锥角、空泡长度间的关系.计算与实验结果符合较好.     

水速对潜射导弹出筒流场和弹道影响

为了研究水流速度对潜射导弹出筒过程的影响,基于混合多相流模型、Singhal空化模型和导弹动网格技术对不同流速下导弹弹射出筒过程流场进行数值计算,获得了考虑肩部空化现象的导弹出筒多相物理现象和发射装置载荷。结果表明,流速带来了流场的不对称;随着流速的增加,迎流面空泡长度减小,背流面空泡长度增加;导弹迎流面壁面压强大于背流面压强,从而形成侧向力,弹体在水流方向发生偏转。研究结果对于水下发射理论研究和工程应用具有指导意义。     

平板湍流边界层内气泡流流动实验研究

在低湍流度水槽里 ,利用片光源显示了平板气液两相湍流边界层内气泡流的流场结构 ,研究了平板安装位置、来流速度、喷气方式等参数对湍流边界层内气泡流的影响 .利用激光测速技术测量了平板水平放置时气泡流最外缘处的水平速度及厚度 .结果表明 :平板喷气减阻的原因在于喷气改变了平板湍流边界层的流动结构 ,抑制了湍流     

基于柔性基础的双层隔振系统概率灵敏度分析

对基于柔性基础的双层隔振系统的功率流传递特性进行了分析,利用有限元分析软件ANSYS计算了传递到基础的功率流,并用概率灵敏度分析方法研究了功率流对隔振系统给定参数的灵敏度,为双层隔振系统的优化设计奠定了基础.     

流编程模型下的存储一致性模型

在流编程模型下建立了一个新的存储一致性模型--流一致性模型,它比传统的释放一致性模型更加松弛.讨论了流一致性模型对程序设计和系统设计的要求,给出了一个正确的系统实现,并且指出流一致性模型的编程和实现并不比现有的一致性模型复杂.     

不确定数据流多维建模方法*

由于不确定数据流应用的出现,给传统的精确、静态数据环境下的多维建模带来了巨大挑战。针对不确定数据流动态、无限和不确定等特征,提出了一种不确定数据流多维模型。该模型中引入了不确定对象来描述不确定事实元组,并且通过定义时间维度的层次时间窗口,很好地反映了数据流的动态性和无限性,最后还对此多维不确定数据流模型的基本代数操作和分析代数操作进行了形式化定义,为不确定数据流多维查询与分析提供了理论依据。     

流媒体的RTP传输与QoS管理策略研究

应用RTP协议进行传输和实现QoS管理是当前数据传输方面的热点问题,通过分析RTP协议的结构和原理,提出了一种RTP的传输模型,实现了数据流的RTP传输,同时就RTCP协议(RTP协议的传输控制部分)对QoS的管理策略进行了理论探讨.     

TCP协议面向字节流问题的探讨和商榷

TCP协议是TCP／IP协议族中的主要协议之一，同时也是比较复杂的一个协议。正确理解TCP协议的特点和基本原理，对全面掌握计算机网络课程基本概念，进而全面掌握因特网的使用有着重要的意义。文章对TCP协议的面向字节流特性进行了深入探讨，指出了谢希仁编著的《计算机网络》（第五版）中对该问题的论述中存在的问题，并提出了自己的改进意见与作者商榷。     

GPU异构系统中的存储层次和负载均衡策略研究

GPU体系结构的革新和相应开发平台的发展使得GPU广泛地应用于科学计算领域.通过深入地分析GPU体系结构和存储层次的优缺点以及GPU上的关键性能特征,阐明了GPU体系结构、编程模型和存储层次之间的关系.针对GPU异构系统上的应用映射提出三种基本负载均衡优化策略:预取、流化、任务划分.试验结果揭示了不同的优化因子与优化效率之间的具体关联.     

引入块内码元频数抽样的块内频数检测识别方案

为识别链路层比特流是否加密,以未加密与加密数据在随机统计特性上的差异为依据,利用随机性检测的方法对加密比特流进行识别.在不同比特流长度条件下对3种典型随机性检测方法的识别率进行了比较研究.针对3种检测方法均对长度较短的未加密比特流识别率较低的问题,在块内频数检测的基础上,提出了基于块内码元频数抽样的比特流预处理方案,以及块内频数检测最优分块长度选择方案,并对预处理方案对识别率的影响进行了分析.实验结果表明,提出的方案可以显著提高块内频数检测对未加密比特流的识别率.     

MGR-SAT:一种基于流模板的多粒度可重构数字信号处理器

面对需求各异的数字信号处理应用,当前主流的通用处理器、DSP、ASIC和FPGA不能同时满足各应用在成本、功耗、性能、灵活性方面的要求.针对这些问题,结合流处理技术、可重构技术和平台技术,提出一种基于流模板的多粒度可重构数字信号处理器MGR-SAT.MGR-SAT利用流处理技术来解耦合数据运算与访存,提供多种粒度的大规...