绿色计算与绿色嵌入式系统

绿色计算是一种先进的计算技术,其目的是利用先进的思想、技术和方法来降低 计算系统的能耗,从而减少对人和环境的影响。而今嵌入式系统占整个计算系统的绝大多数,因此,嵌入式系统也需要绿色计算技术,使其能耗降低而不影响其性能。先对绿色计算的研究现状进行综述。然后对绿色嵌入式系统进行定义,并对其内涵进行探讨。最后对绿色嵌入式系统的绿色评价进行了讨论,对绿色嵌入式系统待研究的内容进行了探究。主要创新点在于利用绿色计算思想,提出了绿色嵌入式系统的概念,并对其相关问题进行了研究,指出了绿色嵌入式系统待研究的内容和方向。     

32位浮点RISC嵌入式微处理器LS-C编译程序寄存器分配实现

寄存器的合理利用是提高编译程序目标代码效率的关键因素。论文提出变量使用频度最低思想并详细阐述了其在32位浮点RISC嵌入式微处理器LS-C编译程序寄存器分配方案中的具体实现。     

基于时序片段评价的数据分配算法

数据分配是研究数据如何分布到多个物理节点的NP-Complete问题.给出数据分配算法的数学模型,提出基于时序片段评价的数据分配算法--DATE.该算法利用数据在短时域访问量分布不均的特点,将多目标优化问题转化为单一目标求解,采用蜜蜂算法(collective Honey bee behavior)调整参数并反馈算法结果,以实现系统负载均衡.随机实验结果表明,DATE相比于同类Random,round-robin,Bubba算法在系统总时段均衡ET、系统时段内均衡值ES、系统最大波峰值EM 3个指标中表现更优.     

一种异构磁盘系统的数据分配方法

随着各种存储系统应用和技术的不断发展 ,出现了异构磁盘系统 .如果采用同构系统的数据分配和放置方法如 striping来管理异构系统 ,并不能针对异构系统中各个磁盘的性能差异来进行数据分配 ,降低了异构系统的性能 .提出了一种新的异构系统数据分配方法 .这种方法能够根据异构系统中磁盘的差异有效的进行数据分配 .它通过把系统中的磁盘划分成带宽相同的逻辑盘 ,并使用在同构系统中很成熟的 striping方法来对这些盘进行管理 ,实验证明这种方法能够有效的提高异构系统的吞吐率     

嵌入式处理器寄存器分配的一种混合演化算法

通用处理器的寄存器分配一般采用图着色的方法.除非考虑特例,优化的图着色是NP完全性问题.因此,传统寄存器分配常利用图着色的启发式算法,并能对规则的RISC处理器生成质量较高的代码.但由于嵌入式处理器不规则的体系结构特征,这种传统寄存器分配方法生成的代码质量不能满足嵌入式领域的要求.本文提出了一种新的遗传算法和局部搜索相混合的元启发式方法,能较好地克服传统寄存器分配的不足.实验结果表明,这种新的算法比传统图着色寄存器分配算法减少约30%spill代码.     

一种嵌入式系统的内存分配方案

实时性、可靠性的要求,使得许多嵌入式应用使用自己的内存管理程序.本文探讨嵌入式系统中对内存管理的要求、存在的问题以及可能的解决策略;介绍一种"一次分配,多次使用"的动态内存分配方法,并给出2个例子.     

一种嵌入式系统的内存分配方案

实时性、可靠性的要求,使得许多嵌入式应用使用自己的内存管理程序。本文探讨嵌入式系统中对内存管理的要求、存在的问题以及可能的解决策略;介绍一种“一次分配,多次使用”的动态内存分配方法,并给出2个例子。     

面向大数据基于知识的决策信息需求动态生成方法

为提升大数据环境下准确搜集企业决策支持信息的效率,基于企业决策事务与所需信息类型间有确定映射关系的原理,提出一种基于知识的决策信息需求动态生成方法。发掘决策事务与信息需求间的潜在关联关系并建立知识库,根据动态感知的用户决策事务类型,运用知识实现需求的自动生成和精细描述。实验结果表明,该方法能有效减少信息需求表达的耗时,保证一定准确度,提高决策效率。     

流式处理系统的动态数据分配技术

流式数据处理中,数据倾斜等原因易导致计算节点的负载不均衡,降低系统处理能力。传统的负载均衡方法,比如算子分配、算子迁移和负载脱落等技术因为相对较高的性能代价,在流式处理系统中没有得到广泛的应用。针对流式处理系统的特点,提出一种新的负载均衡方法。在该方法中,计算单元的数据被划分为若干分区,并且数据分区可以在计算单元中动态分配和迁移,在较少干扰系统运行的情况下,通过动态调整各计算单元的分区,平衡各个计算单元的输入流和利用率,以此达到负载平衡的目的。在此基础上,设计并实现了流式处理系统的负载均衡算法和数据在线迁移技术。实验结果表明,该方法能够显著减少数据处理的平均延迟,提高系统吞吐量。     

一种最小化绿色数据中心电费的负载调度算法

为了减少电费和碳排放,数据中心运营商开始建立就地绿色能源发电厂以进行供电.然而,负载的波动性、电价的时间差异性以及绿色能源的间歇性,给节约数据中心电费带来了挑战.针对以上问题,提出一种在线式负载调度算法,可以在不使用未来的负载、电价和绿色能源可用性信息的前提下,最小化数据中心的电费.首先,建立拥有就地绿色能源发电厂的数据中心的电费模型;然后,将数据中心电费最小化问题形式化为一个随机优化问题;最后,求解该优化问题得到相应的负载调度策略.基于真实数据的实验结果表明：该算法可以在保证负载性能的前提下,有效降低数据中心的电力成本.     

大数据时代与嵌入式系统

嵌入式系统将互联网变革到物联网,推动了云计算与大数据的服务应用。大数据是物联网中人文数据与物理数据的完整数据群。物联网时代是嵌入式系统的后技术时代,大数据时代是嵌入式系统的技术服务时代。在嵌入式系统转型时期,应关注半导体厂家的服务转型,抓住智能电网用户端的嵌入式系统机遇。     

新能源汽车数据采集与状态监测系统

不同于传统汽车工作逻辑,设计满足新能源汽车特征的数据采集与传输系统是一种新趋势.设计了一种基于S3C6410主控芯片的多功能通用车载数据收集模块,并给出了相应的无线数据采集、传输及状态监控系统的实现.在数据中心端,服务器程序通过对采集数据的解析和存储,以Web方式显示实现对运行车辆的实时监控.通过对采集到的大规模车辆数据进行挖掘和分析,可以服务于车辆参数优化、故障诊断等潜在应用.     

数据网格中请求呈现分组特性的副本管理策略研究

在数据网格中,数据使用模式将影响系统性能.根据一些实际系统的测试结果,数据请求呈现出分组特性.为研究当数据请求呈现分组特性时请求分布与副本分布的关系,首先定义了数据网格中副本复制策略的模型,然后研究在数据请求呈现分组特性时平均访问延迟最小的最优策略.采用拉格朗日乘子法以及二分法对上述模型进行求解,得到了一个在请求分组模式下的最优下载副本策略.通过模拟实验对最优策略以及均匀复制策略、比例复制策略、平方根复制策略、LRU缓存策略的性能进行了比较.结果表明,最优策略所需广域网带宽最少,平均访问延迟最小.     

基于MVVM模式的嵌入式系统通用数据可视化工具设计与实现

为满足多个不同嵌入式系统采集数据实时监测的需要,基于MVVM(Model-View-ViewModel)模式设计并实现了一种嵌入式系统通用数据可视化工具。基于结构化文件的数据交互模型,使可视化工具适用于各种嵌入式系统,具有通用性。再结合Ajax技术、CGI技术和Echarts图表库,以网页的形式实时动态呈现采集到的数据。经测试,该工具具有很好的可行性、通用性、实用性、高效性和可拓展性。     

绿色机房建设实践

绿色技术的应用是数据中心建设过程中不可忽视的基本原则,本文就中国科学院超级计算青岛分中心部署的水冷系统和自然风冷系统做了较为全面的介绍,两套系统在机房运维过程中节约了大量的能源,取得了较好的应用效果。     

产品数据管理系统在绿色自行车设计中的应用

介绍自行车产品的研发设计,提出利用产品数据管理系统（PDM）进行绿色自行车产品设计的方案。     

Five Steps to Construct a Model of Data Allocation for Distributed Database Systems

The allocation of data to nodes in a computer communications network is a critical issue in distributed database design, specially in wide area network where optimizing the distributed queries is the main objective. Numerous models of data allocation have been presented so far (Ceri and Pelagatti, 1986; Lee et al., 1994; Apers, 1988; Mahmood et al., 1994; Theel, 1994; Saha and Mukherjee, 1994; Walfson and Jajodia, 1995), but no optimal or universally accepted algorithm exists yet, and very few algorithms have been implemented to date (Rob and Cornonel, 1993). In this paper a method to construct a model of data allocation for distributed database system has been proposed. The adopted method for the construction of the data allocation model leads to an efficient model of its kind. The proposed model not only solves distributed database design problem, but also solves distributed database maintenance problem by covering initial allocation and post allocation of the data. The efficiency of proposed model has been proved by comparing proposed model with other relevant models.     

绿色能源在变电站辅助系统的应用实践

通过结合具体项目,介绍了光伏绿色能源在变电站辅助系统中的应用,分析了“绿色照明”在变电站中的应用要求,并提出了需要进一步研究和应用的课题。     

面向绿色数据中心的储能系统:体系结构和管理方法

如今的数据中心严重受限于其功耗预算和碳排放配额.面对与日俱增的能耗开支和节能减排压力,学术界和工业界不约而同地开始关注非传统的绿色数据中心设计.最近,能源存储设备(energy storage system, ESS)逐渐成为数据中心中一种新兴的关键使能元件,它能够极大提升数据中心的能效和可持续性.一方面,ESS使得数据中心可以通过削减由不规则负载带来的短暂峰值功耗来降低运营成本;另一方面,它还能够方便新能源在数据中心中的融合,从而极大降低对环境的不良影响.介绍ESS在新型数据中心设计中的系统结构,并重点分析了ESS在管理功耗尖峰和供电波动两大方面发挥的重要作用.对比多项前沿研究并探讨ESS的关键设计点如成本、能效、可靠性等,同时分析了ESS未来发展所面临的其他机遇和挑战.