低功耗片上网络路由器设计

针对片上网络路由器功耗问题,在系统级层次上对影响路由器功耗的虚通道数目、缓存深度和数据微片位数等关键因素进行了研究。提出了综合多种功耗关键因素以及虚拟通道共享交叉开关输入端口的功耗降低方法,设计实现了一种低能耗的NoC路由器。实验结果表明,与Alpha 21364路由器和IBM InfiniBand路由器相比,所设计的路由器具有较低的功耗。     

直线引导的Torus结构路由算法

为了提高片上网络在Torus拓扑结构下的路由通信效率,提出了一种基于直线引导思想的路由算法Tline。该路由算法将Torus拓扑结构的片上网络拓展为类似Mesh结构的坐标平面,以数据包的源节点和目的节点构成的直线为路由转发方向,并根据周围邻近节点的拥塞状况选择传输路径方向实现部分自适应路由。实验结果表明,与XY、OE路由算法相比,在热点流量模式下Tline路由算法具有较好的路由性能,且平均能耗降低约8%。     

处理器可靠性约束的电压频率岛NoC能耗优化

该文针对支持电压频率岛的NoC能耗优化问题,提出了基于电压频率岛划分、分配以及任务映射的能耗优化方法。该方法通过基于处理器可靠性约束的电压频率岛划分,降低了处理器能耗;利用近凸区域选择的电压频率岛分配策略,减少了不同电压岛间复杂路由器的个数;借助量子粒子群算法优化了NoC映射,降低了系统的通信能耗。实验结果表明,该文算法在满足NoC处理器可靠性要求的前提下,可显著降低NoC系统能耗。     

基于OpenCL的JPEG压缩算法并行化设计与实现

随着图像数据的大量增加,传统单处理器或多处理器结构的计算设备已无法满足实时性数据处理要求。异构并行计算技术因其高效的计算效率和并行的实时性数据处理能力,正得到广泛关注和应用。利用GPU在图形图像处理方面并行性的优势,提出了基于OpenCL的JPEG压缩算法并行化设计方法。将JPEG算法功能分解为多个内核程序,内核之间通过事件信息传递进行顺序控制,并在GPU+CPU的异构平台上完成了并行算法的仿真验证。实验结果表明,与CPU串行处理方式相比,本文提出的并行化算法在保持相同图像质量情况下有效提高了算法的执行效率,大幅降低了算法的执行时间,并且随着图形尺寸的增加,算法效率获得明显的提升。     

片上网络容错技术研究

片上网络是一种全新的片上计算机体系结构,对片上网络的研究主要包括拓扑结构、路由算法、服务质量、交换机制、拥塞控制、能耗和容错等突出问题,其中对容错方法的研究一直是研究的重点。在软件改进和硬件改进方面,容错方法可以分为路由算法容错和路由器结构容错两类。分析当前已有容错方法的适用情况、实现原理和实现方法,并且分析其延迟、吞吐率、功耗等性能及其优缺点,对容错方法的现状进行剖析并且为容错方法的下一步研究提供研究方向。     

WSN中能量有效的分区聚簇多跳路由算法

针对无线传感器网络中节点能量及通信半径有限的特点,提出一种分区聚簇多跳路由算法。通过将网络进行分区使网络中簇的数量固定且分布比较均匀,通过构建树状结构及有序邻居列表选择路由节点,以多跳的方式进行通信,从而减少网络的能耗。仿真结果表明,该算法可以有效节省能量,延长网络的生命周期。     

太阳能逆变器最大功率点跟踪算法的研究

文中在分析研究了三点比较法和可调步长的登山法的最大功率点跟踪算法基础上，提出了由两者优点相结合的三点登山法。在太阳能光伏转换系统中，通过具体实验比较了三点比较法和可调步长的登山法，验证了三点登山法的可行性及优越性。     

一种低能耗的片上网络映射算法

对于满足带宽约束的低能耗片上网络映射问题,提出一种基于灾变遗传退火的映射算法.该算法以标准遗传算法为基础,引入Boltzmann选择方法,对遗传操作后的较优个体采用多邻域的模拟退火操作进行优化,对处于停滞状态的种群使用灾变操作重新初始化部分较差个体,跳出局部极值.实验结果表明:与标准遗传算法相比,该算法具有优化性能好,收敛速度快的优点,映射结果比混沌遗传算法平均节能21.7%,有效地降低了片上网络系统通信能耗.     

一种WSN中的能耗优化动态路由算法

根据无线传感器网络中因节点有效传输半径对路由选择的制约,提出基于最小生成树(MST)的改进分簇多跳路由算法,改善因路由选择对网络能耗的影响.该算法利用Voronoi图的泊松过程特性优化簇首节点数,并结合MST动态调整簇内外节点的路由发现实现网络能耗优化.仿真结果表明,该算法在开销容忍的前提下,网络负载均衡,并与相同仿真条件下基于LEACH的分层多跳算法相比,更有效地延长了网络寿命,且降低了计算复杂度.     

自适应混沌遗传退火的片上网络映射

针对带宽和时延约束的低能耗片上网络（NoC）映射问题,提出了一种自适应的混沌遗传退火映射算法. 该算法利用Boltzmann更新机制选择遗传个体,引入自适应混沌方法优化适应度较差个体,采用多邻域的退火策略优化较优个体. 实验结果表明,所提算法有效地避免了早熟收敛,提高了算法收敛速度,与标准遗传算法和混沌遗传算法相比,平均节能分别为45%和226%,有效地降低了NoC系统通信能耗.