多核处理器在智能间隔装置中的应用探讨

在智能间隔装置中提高系统的主频,装置的发热与成本会急剧地增加,但性能并不会成倍地提高。阐述了在智能间隔装置中使用多核处理器其硬件及软件上的优越性。通过一个应用实例,分析了多核装置的内核引导顺序及引导方式,解析了内核间内存分配模式,剖析了多核的中断处理方式、多核操作的软件可靠性和数据安全性,并详细说明了智能间隔装置中内核间任务分解的方式。相对于单核处理器而言,在智能间隔设备中使用多核处理器,通过合理的任务分解和中断向量的分配,会极大地提高系统的运算速度,但系统的发热及功耗相对增加很少,可以大大提高设备的性能     

多核处理器在智能间隔装置中的应用探讨

在智能间隔装置中提高系统的主频,装置的发热与成本会急剧地增加,但性能并不会成倍地提高.阐述了在智能间隔装置中使用多核处理器其硬件及软件上的优越性.通过一个应用实例,分析了多核装置的内核引导顺序及引导方式,解析了内核间内存分配模式,剖析了多核的中断处理方式、多核操作的软件可靠性和数据安全性,并详细说明了智能间隔装置中内核间任务分解的方式.相对于单核处理器而言,在智能间隔设备中使用多核处理器,通过合理的任务分解和中断向量的分配,会极大地提高系统的运算速度,但系统的发热及功耗相对增加很少,可以大大提高设备的性能,降低设备的成本.     

基于H桥STATCOM协调控制的电能质量多目标优化评估方法

本文对当前国内外无功补偿器的发展和研究现状进行了介绍,分析了H桥型STATCOM的两种传统控制方式,重点研究了基于相移控制和电容电压控制的协调算法。通过对传统相移和电容最小电压的协同控制,在达到电网所需无功功率的前提下,得到H桥型STATCOM的等无功工作曲线。并对该曲线上的工作点进行多目标优化评估,得到最优工作点。最后用算例和仿真验证了该评估方法的有效性。     

基于各向异性高斯核的多尺度角点检测

Moravec角点检测是一种经典的角点检测算法,它认为角点是各个方向亮度变化足够大的点,但该算法不具有尺度变化特性。提出了基于各向异性高斯核的多尺度角点检测算法。利用小尺度高斯核定位准确,大尺度下抗噪声能力强的特点,对图像进行多尺度多方向分解;在每个尺度下,保留每个像素最小的幅度值,对其进行非极大值抑制。将小尺度下检测到的点作为候选角点;在大尺度下,观测候选角点的邻域内是否有极大值点出现,若存在,判定该点为角点,若不存在,将其剔除。与最著名Harris角点检测算法相比,新算法可以在不同尺度下获取角点,克服了单一尺度的Harris算法可能存在的角点信息丢失、角点位置偏移和易受噪声影响而检测出伪角点等缺点;在无噪或加噪条件下,新算法的检测性能有明显地提高。     

基于改进量子进化算法的3D NoC测试TSV优化

针对硅通孔(through-silicon-via,TSV)的生产成本高,占用面积大等问题,首先对三维片上网络(3D NoC)进行测试规划研究,将测试规划得到的最短测试时间作为约束条件,采用改进的量子进化算法优化测试占用的TSV数量,将各层的TSV按照需求进行配置,并将TSV合理有效地分配给各个内核,以在有限的TSV数量下,降低硬件开销,提高利用率,同时,探讨TSV的分配对测试时间的影响。算法中,引入量子旋转门旋转角动态调整策略和量子变异策略,以提高算法的全局寻优能力和收敛速度,避免陷入局部最优解。将ITC’02基准电路作为仿真实验对象,由实验结果可得,本算法能够快速地收敛到最佳解,有效的减小了测试时间,优化了TSV数量,提高了TSV的利用率。     

通过LabVIEW图形化开发平台有效优化多核处理器环境下的信号处理性能

多核处理器环境下的编程挑战 摩尔定律问世40余年来，人们业已看到半导体芯片制造工艺水平以一种令人目眩的速度在提高，Intel微处理器的最高主频甚至超过了4G。虽然主频的提升一定程度上提高了程序运行效率，但越来越多的问题也随之出现，耗电、散热都成为阻碍设计的瓶颈所在，芯片成本也相应提高。     

自适应光学波前处理器的软件测试研究

自适应光学系统中,由于中间计算结果不易监测,对基于FPGA的波前处理器进行硬件调试比较困难。为了方便硬件调试,也避免硬件调试中的不当输出对精密的波前校正器带来损害,提出了波前处理器的主控计算机软件测试方法。首先,对波前处理器的功能、组成和工作流程进行了分析,确定了波前处理器的软件测试步骤。然后,采用判断波前处理器回复数据的方法设计了波前处理器的工作模式测试和系统参数测试;采用比较软件模拟计算值和波前处理器上传值的方法分别设计了波前处理器波前斜率计算测试、波前重构测试和波前控制测试。最后,将本文提出的方法用于97单元自适应光学波前处理器的测试,结果表明,波前处理器的硬件调试效率得到较大提高。经过软件测试后的波前处理器在自适应光学实验系统中正常工作,连续校正后系统的残余波前像差的RMS和PV分别为0.034波长和0.392波长。     

基于龙芯3A处理器的tPMON设计与实现

龙芯处理器在军用计算机系统广泛应用的同时,对安全性要求更为苛刻。在充分考虑嵌入式系统的特点及设计的约束基础上,借鉴可信计算的思想,首先对PMON和安全哈希算法(Secure Hash Algorithm,SHA-1)作了简单介绍,然后讨论了虚拟可信平台模块(virtual Trusted Platform Module,vTPM)的实现方法,最后给出了基于龙芯3A处理器的可信PMON(tPMON)的具体实现方案。实验结果表明,虽然tPMON的启动时间增加了,但是该方案在不增加额外硬件的基础上,使系统的安全性得到了很大提高。     

基于SystemC的三维片上网络仿真器设计

多处理器片上系统对通信带宽的要求与日俱增,结合三维集成电路和片上网络的优点,三维片上网络(3DNoC)被提出以满足高性能、多功能、缩小芯片面积等设计要求。为了在设计初期进行系统的性能仿真,建立1个周期精确的可配置仿真器显得尤为重要。基于SystemC环境设计了1个系统级三维片上网络仿真器,该仿真器包括处理器模块、存储器模块和互联结构模块,并且支持并行程序在仿真器上运行,能够在设计初期对加载了应用程序后的系统性能进行仿真。使用该仿真器,可以进行三维片上网络的互联结构,路由算法和程序运行性能等方面的探索和研究。     

基于云进化算法的NoC资源节点优化测试研究

针对NoC（Network on Chip）中资源节点测试难题,提出了一种结合云进化算法来优化并行测试的方法。该方法结合NoC Mesh结构特点,采用NoC重用的测试访问机制和XY路由方式,在系统功耗限制条件下,运用云进化算法对不同节点进行组合优化,快速收敛到最佳测试节点序列,达到缩短测试时间的目的。针对大规模的NoC采用划分测试方法,以进一步缩短测试时间。不同规模NoC试验的结果表明,与进化算法相比,云进化算法在测试时间上分别有14.3%及19.6%的优化率,可有效提高测试效率。     

基于IBA优化变权时间Petri网的3D NoC测试规划

为了提高三维片上网络(three dimensional network-on-chip,3D NoC)测试效率,结合3D NoC测试的特点建立了一种变权时间Petri网的测试模型,设置算法权值与变迁时延相关联,对Petri网变迁进行动态变权处理。在此基础上,将变迁激发序列作为IP核并行测试任务规划方案,采用简化蝙蝠位置更新方程的改进蝙蝠算法对其进行优化求解。将蝙蝠的位置更新规则融入到Petri网进化规则中,简化了推理过程,避免算法陷入早熟,提高了收敛速度。采用ITC’02测试基准作为实验对象,仿真结果表明,与其他算法相比,模型可以有效的描述3D NoC测试规划问题,最大时间优化率达到13.9%,提高了测试效率。     

基于温度模糊控制的多核处理器任务调度研究

多核处理器极高的热功耗,对其使用寿命和稳定性造成严重影响。本文采用模糊控制算法,通过SIMULINK模糊仿真分析以及在P4双核处理器上将该算法嵌入至Linux内核调度器,实现任务调度,达到了降低处理器峰值温度的目的。随机调度算法与模糊控制算法的对比实验数据显示,处理器温度超限比例从77％下降到64％,处理器性能改善从3．3％提高到4．2％。这充分表明,模糊控制算法相比随机算法有更好的控制效果。     

基于人工智能算法的无功优化分析软件设计

针对实际电网对无功优化的需求,利用Java编程语言,设计并开发基于人工智能(Artificial Intelligence, AI)算法的无功优化分析软件。该软件集成了五种不同性能的AI算法,可用于不同场合下的无功优化求解,用户则可依据实际情况快速选择相应的算法进行无功优化计算,计算结果可指导电网对无功投切量和变压器变比等参数进行优化调整。软件主要包括项目管理模块、数据编辑模块、无功优化计算模块和控制变量编辑模块,并设有BPA-Matpower数据接口,可兼容BPA数据格式,能完成BPA数据到Matpower数据的精准转换。软件可直接对不同网架结构的BPA数据进行编辑,无需重新编程,具有计算精度高、通用性强等特点。最后,针对南方电网下某市电网的BPA数据进行工程实例分析,验证了该软件的有效性和实用性。     

基于故障感知容错路由算法的可重构架构设计

当路由器发生永久性故障时会影响网络的通信性能,现有的容错方法大多都是采用重路由策略,绕行路径的不确定性不仅会带来较长的绕行延迟甚至故障节点周围形成热点导致死锁。针对二维网状网络中的各种故障情况,设计了一种新的路由器架构——DRRA,通过添加的组件将不同的输入端口和输出端口连接起来,并定义了3种不同的具体连接方式,当数据包遇到故障节点时,会根据具体故障位置及路由信息选择合适方式直接绕过该故障节点,保证网络的连接性。实验结果表明,本文所提出的方案与其他容错方案性比不会产生过多的硬件开销,并且在网络存在多个故障节点的情况下保持良好的性能和可靠性。在热点流量模式下,本文提出的方案与ReRS方案相比可以降低57.4%的平均数据包传输延迟,与MiCoF相比可以降低38.9%的平均数据包传输延迟。