基于计数器的处理器核性能分析与优化

随着处理器微体系结构日益复杂,性能分析在处理器研制过程中的作用越来越重要。常用的性能分析方法是建立性能模型,该方法主要用于研制初期的设计空间探索,如果用于微体系结构级的分析和优化,速度和精度都会成为限制因素。提出了一种基于计数器的性能分析方法,该方法以项目组已经完成的一款处理器核的硬件实现代码为基础,在处理器核外部添加一个专用性能监测单元,收集微体系结构分析和优化需要的各种事件,并通过结果分析器对统计的事件进行分析,得到微体系结构实现的性能受限因素。采用此方法,在FPGA原型系统上对SPEC CPU2000测试程序运行时的性能受限因素进行了分析,并根据分析结果采取了相应的优化措施,优化后的处理器核性能得到了明显提升。     

利用深度学习的硬件计数器复用估计算法

利用深度学习方法,为硬件计数器复用(multiplexing,MPX)提供结果精度更高的估计模型。通过对MPX估计得到的结果与实际采集的真实数据进行相似性分析,证明相同程序多次运行之间得到的硬件计数值是线性相关的。采用神经网络多层感知器(multilayer perceptron,MLP)和双向门控神经网络(bidirectional gated recurrent unit, Bi-GRU)这2种深度学习模型,对MPX数据进行拟合。基于动态时间规整(dynamic time warping, DTW),提出一个全新的评估MPX数据精度的指标DTW-cost。实验结果表明,同时收集15个硬件事件数据时,MLP方法拟合得到的13个高性能计算应用平均准确率比现有使用最广的固定插值法高出10.53%,最多可提升19.8%;而在MLP表现较差的事件上,Bi-GRU方法得到的平均准确率提升了28.8%。     

二维损耗和色散介质光子晶体传输特性的研究

将传输矩阵法(TMM)用于光子晶体传输特性的研究,采用Mur近似吸收边界和周期边界来截断计算区域,计算了以TM模正入射时,二维方格子光子晶体在完整周期结构下的透过率谱;在微波波段制作了光子晶体模型,并设计了实验装置,实验与数值模拟计算结果相符合;另外还研究了有损介质光子晶体、色散和吸收介质光子晶体的传输特性,及其对光子禁带的影响。     

皮秒脉冲泵浦的高功率超连续谱光源

实验研究利用皮秒脉冲泵浦光子晶体光纤产生高功率超连续谱输出,探讨制作高功率全光纤超连续谱光源的关键技术,分析不同结构皮秒脉冲光纤激光器泵浦光子晶体光纤产生超连续谱的优缺点.应用重复频率倍增技术降低激光器自身的非线性效应,得到性能参数合适的高功率皮秒脉冲光纤激光器;采用后处理技术将光子晶体光纤输入端扩芯后与双包层光纤进行...     

自组装SiO2光子晶体线形阵列

采用溶剂蒸发技术在硅槽内对自制的SiO2微球进行组装,获得了具有显著光子带隙特征的SiO2光子晶体线形阵列,与平坦表面生长的光子晶体相比,微球在微槽内的自组装行为受到了明显的限制作用.     

平面微波光子晶体的表面波带隙

光子晶体在微波毫米波领域已经有了广泛的应用,适合于微波集成电路结构的光子晶体结构将具有很大的应用前景。在微带介质层上周期加载矩形金属贴片,可以获得平面微波光子晶体,并且在特定频段内禁止表面波传播。利用格林函数和矩量法对这种平面微波光子晶体结构进行了计算,通过求解特征方程,得到在这种微带结构中表面波的传播常数,并通过参数设计得到所需要的表面波带隙。这种结构对于微波集成电路和相控阵天线具有很大的应用价值。     

消除PLD设计中计数器电路产生的冒险

以PLD器件实现的计数器,因时延原因在后组组合逻辑电路输出端会产生冒险信号,这必须在设计中加以消除。本文通过实例,分析了产生冒除的原因,提出利用选通法或Gray码表征系统状态两种方案来消除计数器产生的冒除,并给出了具体的实现方法。     

基于单脉冲探测的轨线导航AGV测速方法研究

运用MC9S12DG128B单片机的增强型定时器模块,设计了自主车速度检测方法——单脉冲测速法。该方法克服了测速实时性与准确性相矛盾的缺陷,提高了自主车测速系统的鲁棒性。实验结果证明,该测速机制是成功的。     

高双折射光子晶体光纤用于温度传感的研究

文中分析了高双折射光子晶体光纤用于温度传感的应用。在高双折射光子晶体光纤的特定空气孔中填充折射率温度系数高的液体材料,温度的变化会导致光纤传输特性的变化,通过检测其双折射的变化从而实现温度传感。文中运用平面波扩展法计算分析了该新型光子晶体光纤的双折射特性随温度变化的关系。