一种新型高效共享的并行I/O系统

如何有效地解决I／O瓶颈问题，一直是高性能并行计算机有待解决的关键技术。该文提出了一种高效共享的并行I／O系统——HPPIO，该系统基于CC-NUMA并行系统结构，采用了一系列高效共享、并行I／O技术。该文对其分布与集中相结合的高效共享并行I／O系统结构、基于PCI Express的高性能I／O控制器设计等进行了介绍。     

网络存储I/O流水机制研究

将I／O请求处理划分为多个阶段，为流水线技术引入网络存储提供了新思路．同时，I／O请求处理的各阶段必定通过缓存（内存）来传递或处理数据．I／O请求处理除了直通方式外，大部分依赖存储转发方式（例如对I／O命令的聚散、排队操作等），存储转发的方式下的网络存储I／O流水线具有一些新的特点厦其自身特有的制约因素．探讨I／O流水机制，对提高网络存储系统整体性能，具有一定的指导及实践意义．     

PIC单片机及其I／O口的利效利用技术

本文介绍了PIC单片机的技术特性及其在实际应用中,如何解决I／O匮乏与实际需要的矛盾,主要介绍了两种I^2C总线技术和I／O口复用技术。     

LonWorks-USB互联适配器的设计开发

LonWorks技术的核心是神经元芯片,介绍了神经元芯片的一种I/O应用模式——并行口I/O模式,并介绍了基于此I/O模式设计开发的LonWorks协议与USB标准的互联适配器。     

自主协助动态并行I/O调度策略研究

随着处理器速度和网络传输速度的快速提升，I／O成为限制计算机性能的一大瓶颈，并行I／O提供了解决这一问题的有效途径。在并行I／O的实现中，数据访问调度策略对系统的性能有着重要的影响。文章通过对集群计算中现有I／O数据访问调度策略的研究，针对调度器瓶颈问题，提出了自主协助动态I／O调度策略，实验结果表明了所提出策略的有效性。     

关于I/O模拟的讨论

详细分析Windows的I/O机制,提出了分别在用户级、系统级、驱动级的I/O模拟操作,通过实际案例和源代码分享在I/O模拟上的得失,着重介绍鼠标与键盘的模拟。     

PIC单片机及其I/O口的高效利用技术

本文介绍了PIC单片机的技术特性及其在实际应用中,如何解决I/O匮乏与实际需要的矛盾,主要介绍了两种I2C总线技术和I/O口复用技术.     

一种基于IME的自适应I/O设备信息录入技术

提出了一种使现有的应用程序在不进行升级的情况下,读取未知I／O外设的输入信息的方法。其核心思想是基于IME技术,在操作系统的输入法构架中添加一个IME设备接口模块,辅助以过滤器及编辑器功能,使I／O设备的输入信息能自动送达原本不支持该设备的应用系统,延长现有应用的生命周期。     

使用MPI的并行I/O实现及性能分析

论文讨论了并行环境中I/O的基本方法——串行I/O方法和并行I/O方法,并使用MPI-1及MPI-2对这两种方法进行了实现。分析了不同的实现方法对I/O带宽产生的影响。通过理论分析和实验表明,基于MPI-2的并行I/O实现方法与其它I/O实现方法相比,可得到更高的I/O带宽,是解决I/O性能问题的有效途径。     

基于单根I/O虚拟化的多根I/O资源池化方法

虚拟化技术在为现代数据中心提供高效的服务器整合能力和灵活的应用部署能力的同时,也对数据中心服务器的I/O系统设计提出了新的需求,现有I/O资源与服务器紧密绑定的I/O体系架构将产生成本上升、资源冗余、I/O连线复杂化等一系列问题.针对上述问题,提出了一种基于单根I/O虚拟化协议(single root I/O virtualization,SR-IOV)的多根I/O资源池化方法:基于硬件的多根域间地址和ID映射机制,实现了多个物理服务器对同一 I/O设备的共享复用,有效减少单体服务器所需的设备数量和连线数量,并进一步提高服务器密度;同时提出虚拟I/O设备热插拔技术和多根共享管理机制,实现了虚拟I/O资源在服务器间的实时动态分配,提高资源的利用效率.提出的方法在可编程逻辑器件(fieid-programmable gate array,FPGA)原型系统中进行了验证,其评测表明,方法能够在实现多根I/O虚拟化共享的同时,保证各个根节点服务器获得近乎本地直连设备的I/O性能.     

InfiniBand:一种新型的高速互连网络

随着计算能力向数据中心的集中,消除性能瓶颈和改进系统管理变得比以往更加重要。I/O子系统是造成这类问题的关键。InfiniBand被认为是可以消除当前I/O架构性能瓶颈的一种新的I/O技术。该文首先分析当前I/O系统的瓶颈问题,然后从IBA整体架构、层次结构、通信机制与VI架构、链路特性与服务质量等方面介绍了InfiniBand的具体情况,最后将Infiniband与其它一些高性能互连网络和标准进行了比较。     

基于InfiniBand的SAN存储系统研究

InfiniBand是一种新型高性能互连技术，它采用基于通道的高速串行链路和可扩展的光纤交换网络替代共享I／O总线结构，提供了高带宽、低延迟、可扩展的I／O互连，克服了传统I／O总线结构的种种弊端。本文提出了一种基于InfiniBand的SAN（IBSAN）存储系统方案，并对其关键技术进行了研究。     

高性能InfiniBand通信卡设计与实现

InfinBand是一种新型高性能互连技术，既可作为系统内部互连技术又可作为网络互连技术。目前，在直接支持InfiniBand接口的高端计算机系统问世之前，可为基于PCI／PC I-X体系结构的计算机系统设计InfiniBand通信接口卡，实现InfiniBand主机通道适配器HCA的功能，将现有计算机接入高性能InfiniBandSAN，或接入基于InfiniBand的 能集群系统。本文提出了一种高性能InfiniBand通信接口卡的设计方案，并对其关键实现技术进行了研究，介绍了InfinBand通信接口卡的功能部件及设计要点，以及通信接口卡的实现要点。     

Area I/O's potential for future processor systems

Bandwidth, latency, system speed, and, of course, the size of future microprocessor systems all highly depend on interconnection technologies. Interconnection will become the key performance bottleneck as semiconductor technology improvements continue to reduce feature size. In this article, we describe the use of on-chip area I/O for future microprocessor systems on the basis of a case study we made of an Intel Pentium system. Area I/O is simply a method of locating I/Os over the entire chip instead of just the periphery. We show that system designers can achieve significant performance gains with area I/O and size reductions at both the system and chip levels. We also explain how area I/O in conjunction with high-density interconnects leads to a new package and chip partitioning concept     

虚拟机监视器结构与实现技术*

首先介绍了虚拟机技术的发展历史以及虚拟机监视器所具有的优点和特性,总结了其体系结构和分类,并分析了虚拟机监视器内部逻辑模块;从CPU虚拟化、内存虚拟化、I/O虚拟化和硬件支持四个方面讨论了虚拟机监视器的实现技术;最后基于当前学术界和业界对虚拟机技术的研究情况,阐述了未来虚拟机技术面对的机遇与挑战。     

SPP并行I／O处理机的设计与实现

可扩展并行处理机系统有两个需要解决的问题：（１）多级互连网络的延迟；（２）吞吐能力；本文根据ＳＰＰ体系结构的特点和实际应用的需要提出了解决这两个瓶颈问题的有效方法在前端服务器与共享存储器之间设计专用的并行Ｉ／Ｏ处理机作为系统Ｉ／Ｏ设备与ＳＭ／ＳＳＭ的直接数据通路。     

用于高性能网络服务器的InfiniBand体系结构

随着Internet数据中心的快速发展 ,基于传统PCI总线的网络服务器越来越难以胜任数据密集型应用的要求。采用InfiniBand体系结构 (IBA)的高性能网络服务器可以充分发挥InfiniBand结构的优势 ,改善系统的I/O吞吐能力。首先介绍了当前总线技术面临的巨大问题 ,随后对InfiniBand体系结构的基本概念进行了介绍 ,对其主要特点做了深入分析 ,并将InfiniBand技术与其它互连技术做了比较 ;最后 ,提出了一个利用现有InfiniBand产品构建高性能网络服务器的结构。     

Overlay high-density interconnect: a chips-first multichip moduletechnology

A high-density interconnection (HDI) technology that involves placing bare chips into cavities on a base substrate and fabricating the thin-film interconnect structure on top of the components is described. The interconnects to the chip I/O pads are formed as part of the thin-film fabrication process, thus eliminating the need for wire bonds, tape-automated bonds (TABs), or solder bumps. The need for advanced packaging and interconnection and the standard chips-last multichip module (MCM) technologies are reviewed. The HDI chips-first MCM technology's IC pretest requirements and approaches, substrate and packaged parts test, and substrate packaging are discussed     

New I/O technologies seek to end bottlenecks

New processors, hard drives, memory chips, networking standards and other technologies are pushing the limits of computer capabilities. However, the improved performance these developments promise for PCs, servers, and even embedded systems is being choked at a bottleneck caused by input/output (I/O) technology, which has failed to keep pace. To cope with this problem, vendor groups are releasing new I/O platforms. The new technologies promise faster performance, reduced latency, reduced CPU computational load, and more efficient and reliable systems. However, as is the case with many new technologies, there are concerns. For example, industry observers speculate that the new I/O technologies could become so popular that companies may use them inappropriately, thereby reducing their effectiveness. In addition, some users are worried that the different technologies are incompatible or that bridges between technologies could add programming complexity