基于UX8交换芯片的机群互连网络设计

构造机群系统的互连网络要求具有高带宽、低延时、高可靠及容错等特性，而实现这些特性的关键是实现网络连接的交换部件和网络适配器。文章介绍了8端口交换芯片UX8和网络适配器的设计和实现方法，交换芯片采用虫洞路由流量控制方法减少对缓存空间的需求，切入交换机制减小数据包传送延时，同步信号传送方式提高了链路上的信号传送速率，源址路由方式支持任意拓扑结构的网络，FPGA实现表明其单端口单向带宽可达到1．6Gbit／s，延迟时间为240ns。网络适配器内含Intel公司的i960VH处理器作为通信处理机，在以DMA方式工作时，测得点到点数据传送带宽可达506Mbit／s。     

PC机键盘接口深入分析与应用设计

进一步分析PC机键盘工作原理和工程应用中需注意的几个问题;介绍用89C2051和矩阵式键盘产生标准PC机键盘信号的方法,以及如何将标准PC机键盘应用于单片机系统。     

高性能计算节点中的同步操作加速引擎设计

随着GPU等加速部件在超级计算领域的广泛应用,超级计算机单个节点的硬件并行度比单核时代高几倍甚至几十倍。在该环境下,并行应用于单个芯片、计算节点内和计算节点间的通信密度较单核时代急剧增加,通信瓶颈问题愈发突出。为应对高并行度带来的通信瓶颈问题,提出一种同步引擎的硬件设计,该同步引擎可有效地支持和加速计算节点内多任务间频繁小数据量传输(细粒度同步)以及计算节点内和节点间的Barrier、All-reduce集合操作,进而加速并行应用的性能。测试结果表明,在16进程规模下的集合操作测试中,同步引擎相比传统的软件实现有约4倍的加速,在三角矩阵分解(LU分解)测试程序中可以获得约20%的性能提升。     

PC机键盘接口深入剖析和应用

引 言 嵌入式计算机在工程上越来越得到普遍应用,而标准的PC机键盘则因不适应工业环境受到了限制,我们希望有定义灵活、工作可靠的键盘,产生了设计自己专用的键盘和键盘接口的想法。在《单片机与嵌入式系统应用》2001年第3期《101/102键盘信号分析与键盘接口的设计实现》一文中,石京文先生已经介绍了PC机键盘的基本工作原理(以下简称《石文》),在此仅进一步介绍PC机键盘通信中的几个具体问题和自己在工程上的实际应用,供大家参考。     

山西省机井普查信息系统建设探讨

山西省机井普查信息系统建设是全省机井普查工作的一项重要内容,通过建设全省机井普查信息系统,可为全省地下水管理及保护提供决策依据。文中阐述了山西省机井普查信息系统建设的方法。     

面向低精度神经网络的数据流体系结构优化

数据流架构的执行方式与神经网络算法具有高度匹配性,能充分挖掘数据的并行性. 然而,随着神经网络向更低精度的发展,数据流架构的研究并未面向低精度神经网络展开,在传统数据流架构部署低精度（INT8,INT4或者更低）神经网络时,会面临3个问题：1）传统数据流架构的计算部件数据通路与低精度数据不匹配,无法体现低精度神经网络的性能和能效优势;2）向量化并行计算的低精度数据在片上存储中要求顺序排列,然而它在片外存储层次中是分散排列的,使得数据的加载和写回操作变得复杂,传统数据流架构的访存部件无法高效支持这种复杂的访存模式;3）传统数据流架构中使用双缓冲机制掩盖数据的传输延迟,但是,当传输低精度数据时,传输带宽的利用率显著降低,导致计算延迟无法掩盖数据传输延迟,双缓冲机制面临失效风险,进而影响数据流架构的性能和能效.为解决这3个问题,设计了面向低精度神经网络的数据流加速器DPU_Q.首先,设计了灵活可重构的计算单元,根据指令的精度标志位动态重构数据通路,一方面能高效灵活地支持多种低精度数据运算,另一方面能进一步提高计算并行性和吞吐量. 另外,为解决低精度神经网络复杂的访存模式,设计了Scatter引擎,该引擎将在低层次或者片外存储中地址空间离散分布的低精度数据进行拼接、预处理,以满足高层次或者片上存储对数据排列的格式要求.同时,Scatter引擎能有效解决传输低精度数据时带宽利用率低的问题,解决了双缓冲机制失效的问题.最后,从软件方面提出了基于数据流执行模式的低精度神经网络映射算法,兼顾负载均衡的同时能对权重、激活值数据进行充分复用,减少了访存和数据流图节点间的数据传输开销.实验表明,相比于同精度的GPU（Titan Xp）、数据流架构（Eyeriss）和低精度神经网络加速器（BitFusion）,DPU_Q分别获得3. 18倍、6.05倍、1.52倍的性能提升和4.49倍、1.6倍、1.13倍的能效提升.

     

山西省实时雨水情数据库管理维护探讨

2006年水利部颁布实时雨水情数据库表结构与标识符标准,按照新编码标准建设的我省实时雨水情数据库开始运行.文中通过对实时雨水情数据库的分析,总结了日常维护及管理应用方面的一些实践经验.     

垂直铺塑防渗技术的研究与应用

本文通过介绍垂直铺塑防渗技术研究成果在工程中的应用，说明这一新型防渗技术的应用效果。