受限接收缓存下CMT稳态吞吐量建模与分析

多路径并行传输(CMT)是一个基于流控制传输协议(SCTP)的新传输协议,它使用SCTP协议的多宿特性,在一条端到端偶联中的多条路径上并行地进行数据分发,相对单路径传输具有聚合带宽、可以提高端到端吞吐量的优点.文中针对受限接收缓存下发送窗口是否受接收窗口影响两种情况分别对多路径并行传输进行建模,提出了基于发送窗口和接收窗口关联的CMT吞吐量模型.首先以轮为单位,分别对两种情况下的超时阶段、慢开始阶段和拥塞避免阶段的拥塞窗口进行了分析.其次,综合3个阶段传输情况,得到1个多路径并行传输过程中,稳态吞吐量关于RTT、RTO和丢包率的函数关系,它能够很好地估计多路径并行传输协议在受限接收缓存下稳态吞吐量.最后,通过仿真实验和结果分析验证了多路径并行传输吞吐量模型的有效性和准确度.     

全定制交叉节点队列片上路由器

多核技术已经成为现在芯片发展的主流,片上路由器成为核间通信的主要方式。在半导体技术进入深亚微米阶段,对于片上路由器的时延、面积和功耗等性能提出了更高的要求。大量文章研究新型路由器结构以满足高性能路由器的要求。根据排队论模型对交叉节点队列路由器进行了Matlab建模仿真,确定了队列深度为4及轮询算法在交叉节点队列路由器中能获得更加平衡的性能。然后,提出了交叉节点队列路由器的各主要模块结构,并以此设计了各模块RTL电路。最后,使用FreePDK45nm工艺库,对所设计的交叉节点队列路由器进行了全定制版图设计与仿真。在工作温度70℃,电源电压1．1V条件下,该路由器关键路径时延为0．271ns,版图总面积为84500μm2,平均功耗为267．5438mW。     

基于投机执行的两级退休机制

针对超标量处理器中指令长时间占用重排序缓存引起指令退休缓慢的问题,提出了一种基于投机执行的两级退休机制.该方案根据指令有无异常和预测错误风险将指令分为有风险指令和无风险指令,对重排序缓存进行轻量化改进,只有存在异常和预测风险的指令才允许进重排序缓存,在确认风险消除后将指令快速退休.重命名寄存器从重排序缓存分离,负责寄存器重命名和结果乱序回写.实验结果表明,在硬件资源相同的情况下,基于该方案的处理器比传统的按序退休处理器的性能平均提高28.8％以上.     

基于三维场景出图的拼接制作2.5维地图算法

针对目前2.5维电子地图的制作与其三维虚拟场景相对独立,且不易更新维护的问题,提出了对三维场景进行图片输出并拼接实现2.5维地图制作的算法。首先设定摄像机长宽值作为最小出图单位,在指定范围内,使用最小出图单位以任意水平角度和俯仰角度输出三维虚拟场景效果图,并记录相关空间信息。然后根据图片左上角点坐标值对所输出图片进行无缝拼接。实验结果表明,该方法在保证地图空间实体表现能力的同时,能够快速替换图中更新区域,提高2.5维地图制作效率。     

机会网络中基于能量消耗的缓存管理策略

为了减少机会网络中节点的能量消耗,均衡各节点之间能量使用情况,延长网络寿命,提出基于能耗的缓存管理策略。在节点缓存空间有限的情况下,所提出的算法根据周围邻居节点能量的使用情况,动态调整节点用于缓存转发消息空间的大小,从而减少节点在存储-转发过程中的能量消耗。同时,为了避免传统休眠机制的能耗路由算法中由于目的节点休眠而导致消息投递失败的情况,引入了新的Inactive节点状态。实验仿真表明,与定时休眠机制的能耗算法比较,采用基于能量消耗的缓存管理策略能够使得机会网络中所有节点的整体能耗降低50%左右,并且节点之间能耗的标准差降低80%以上。     

阈值分割法在直升机驾驶舱模拟器中的应用研究

通过对直升机起降特点及视角转换的分析研究,建立模拟起降模型;以VC++为工具,采用双缓冲技术及光栅处理技术,解决了驾驶舱图片透明化过程中存在的闪烁问题;在完成驾驶舱透明化处理的基础上通过采用阈值分割方法,实现了驾驶舱与跑道在同一窗体不同区域中的显示,通过组件调用的方式完成驾驶舱按键对飞机起降的控制,并结合多线程技术完成了直升机模拟起降的仿真测试;该方法能直观清楚的反映直升机起降过程中驾驶舱内部及外部跑道的情况,对直升机起飞降落故障研究有一定的参考价值。     

微型温差电池的无线传感器节点自供电系统

伴随全球性的能源危机,利用环境中的动态能量为无线传感器网络供电已经成为一种趋势.本文设计了一个基于BQ25504芯片的无线传感器节点自供电系统,该系统可以在330mV电压下启动,在工作时以最大功率跟踪方式采集低至80 mV的温差能量,并能够动态地将能量通过能量缓冲器电路供给无线传感器节点使用.该系统有效地解决了基于微型温差电池的无线传感器节点自供电的问题.     

Reducing cache and TLB power by exploiting memory region and privilege level semantics

The L1 cache in today’s high-performance processors accesses all ways of a selected set in parallel. This constitutes a major source of energy inefficiency: at most one of the N fetched blocks can be useful in an N-way set-associative cache. The other N-1 cachelines will all be tag mismatches and subsequently discarded.We propose to eliminate unnecessary associative fetches by exploiting certain software semantics in cache design, thus reducing dynamic power consumption. Specifically, we use memory region information to eliminate unnecessary fetches in the data cache, and ring level information to optimize fetches in the instruction cache. We present a design that is performance-neutral, transparent to applications, and incurs a space overhead of mere 0.41% of the L1 cache.We show significantly reduced cache lookups with benchmarks including SPEC CPU, SPECjbb, SPECjAppServer, PARSEC, and Apache. For example, for SPEC CPU 2006, the proposed mechanism helps to reduce cache block fetches from the data and instruction caches by an average of 29% and 53% respectively, resulting in power savings of 17% and 35% in the caches, compared to the aggressively clock-gated baselines.     

存储器行缓冲区命中预测研究

存储系统已经成为提高计算机系统性能的一个瓶颈.现利用DRAM存储器的访问特性来减少存储器访问操作的平均延迟.首先对存储器行缓冲区的控制策略进行研究,提出了读写分离式页模式预测器,并提出了双饱和计数器预测器和2级预测器等两种预测器方案;然后以SimpleScalar搭建的仿真平台对提出的预测方案进行了性能评估.结果显示,与缓冲区"关"策略相比,平均访问延迟减少了26%,IPC平均提高了4.3%;与缓冲区"开"策略相比,平均访问延迟减少了19.6%,IPC平均提高了2.5%.     

ORACLE数据库SQL优化原则

Oracle数据库是当前应用最广泛的大型数据库之一,其系统结构复杂,性能受多方面因素影响,其中SQL语句的执行效率是影响其性能的关键因素。以一个省级通信运营商的ORACLE ERP系统为例,从ORACLE数据库的SQL共享原理和SQL执行过程入手,指出合理配置数据库参数,提高SQL语句共享、提高数据缓存命中率是SQL语句性能提高的前提;并在此基础提出了SQL语句优化的四个原则。