高速并行Gardner算法设计与实现

随着空间探测任务逐步增加、空间信道频谱资源日趋紧张,传统Gardner定时同步算法已经无法满足高速数传系统高通量、高可靠性的需求。为了提高Gardner定时同步算法的吞吐率并增大可纠正误差范围,提出一种高速并行Gardner算法。为了保证插值精度同时减少乘法器消耗,设计了一种并行分段抛物线插值滤波器;为了便于并行流水线设计和最佳采样点选取,构建了计数模块和定时缓存调整模块;为了提高等价吞吐率,重构了流水线并行环路滤波器结构和并行数控振荡器结构。结果表明,该算法等价吞吐率可达1 739.13 Msps,数字信号处理器资源消耗可减少44%,可纠正2×10^-3的定时误差。     

全球气象资料客观分析系统的分布式并行计算

对已有的串行算法进行并行化 ,是一项很困难的工作。通过对全球气象资料客观分析系统串行算法的研究 ,提出了一种静态分配数据的分布式并行算法。该算法通过间隔选取分析盒子和模式格点纬圈行 ,将数据分配给不同的处理机实现分布式并行。该并行算法负载平衡好 ,并行效率高 ,而且并行化代价较低 ,具有良好的可扩展性。     

基于丛生树的多流水线并行Hash连接的处理机分配算法

本文介绍了并行数据库中实现多流水线Ｈａｓｈ连接的处理机分配算法，该算法对于执行Ｈａｓｈ连接的丛生查询树可同时实现流水线内并行（ＩｎｔｒａｐｉｐｅｌｉｎｅＰａｒａｌｅｌ）和多流水线间的并行（ＩｎｔｒａｐｉｐｅｌｉｎｅＰａｒ－ａｌｅｌ     

并行面向对象数据库中的查询优化

为了在开发并行性的同时，进一步提高查询处理的效率，本文针对并行面向对象数据库的异步并行查询执行模型的特点，提出了三种并行查询优化策略：（１）数据子集预选策略；（２）信息流延迟策略；（３）信息流消减策略。它们既适用于单查询处理，又适用于多查询处理，测试结果表明它们是实用有效的并行查询优化策略。     

高性能路由器中的分组非精确调度技术

随着网络带宽的不断提高,分组到达路由器的时间间隔不断缩短,对路由器处理分组的速度提出了新的要求。传统的分组调度算法,如WFQ,由于性能和可扩展性等问题,难以在高性能核心路由器中实现。为此,提出了分组非精确调度技术,在不影响应用QoS的前提下对经典的调度算法进行修改,通过简化硬件设计提高调度器的服务能力。模拟分析表明,采用非精确调度技术的SLQF算法的延时特性与传统算法LQF基本一致。     

面向SPR的异构路由器聚合交换技术

互联网的快速发展使得传统的POP组网方式面临巨大的挑战,部署SPR(Single POP Router)路由器被认为是解决问题的有效手段。提出了异构路由器的聚合交换技术,可以将POP中的多个异构路由器以集群的方式实现一个规模更大的SPR路由器,具有降低组网成本、保护现有投资、简化网络管理、提高交换效率等优点。给出了聚合交换技术中需要重点研究的几个关键问题以及研究思路。     

长向量处理器高效RNN推理方法

模型深度的不断增加和处理序列长度的不一致对循环神经网络在不同处理器上的性能优化提出巨大挑战。针对自主研制的长向量处理器FT-M7032,实现了一个高效的循环神经网络加速引擎。该引擎采用行优先矩阵向量乘算法和数据感知的多核并行方式,提高矩阵向量乘的计算效率;采用两级内核融合优化方法降低临时数据传输的开销;采用手写汇编优化多种算子,进一步挖掘长向量处理器的性能潜力。实验表明,长向量处理器循环神经网络推理引擎可获得较高性能,相较于多核ARM CPU以及Intel Golden CPU,类循环神经网络模型长短记忆网络可获得最高62.68倍和3.12倍的性能加速。     

星上路由查找设计与算法实现

针对星上路由器的路由查找功能展开研究。通过分析比较多种路由查找算法,利用软硬件协同设计的思想,给出了星上路由查找的设计与适合硬件查找的Trie树实现。给出了算法实现程序,通过实例分析了算法的优点。结果表明设计可以满足宽带卫星通信系统业务的需求。     

基于SLA的QoS监管和带宽动态调配研究

目前网络发展所要解决的主要问题之一就是提供具有不同服务质量QoS(Quality of Service)要求的多种IP业务。为了实现对具有QoS要求的IP网络及业务的管理与控制,人们引入服务等级协定SLA(ServiceLevel Agreement)。文章研究如何基于SLA对IP网络进行QoS监管进而实现端到端线路带宽资源的动态调配,提出了一种基于SLA的QoS监管和带宽动态调配管理框架,并进行原型系统实现;最后,搭建实验室演示场景,通过视频播放系统验证所提方法的可行性。     

多核环境下负载均衡的并行离散事件全局调度机制

分析了多核环境下传统的离散事件时间弯曲并行系统的性能,针对其事件调度开销小和负载均衡能力强难以兼得的问题,提出了一种基于分布式队列的全局调度机制,设计了相应的数据结构和调度算法,大大减少了锁开销.通过大量实验对多核环境下几种典型离散事件系统并行策略的性能分析表明,本文提出的全局调度策略不仅事件调度开销小,而且回滚率大大降低,有效克服了传统策略回滚量较大或难以实现动态负载平衡的情况,并具备良好的可扩展性.