基于整数线性规划的VLIW DSP指令分簇调度

在分簇VLIW DSP上,指令分簇是一项对程序性能有重要影响的编译优化,但现有的指令分簇算法只能处理顺序的程序区域,且难以获得最佳的分簇方案。针对这些问题,提出一种基于整数线性规划的统一指令分簇与指令调度的方法。该方法使用零一决策变量表示函数中指令的分簇、指令的局部调度以及簇间传输指令的全局调度,并将指令之间的依赖关系和对处理器资源的竞争关系构造为线性约束,最终得到一个以最小化函数的估计执行时间为目标的整数线性规划模型。实验结果表明,求解该模型得到的分簇调度方案对程序性能的优化显著强于现有算法,并且求解模型所耗费的时间是可接受的。     

基于RISC-V的卷积神经网络专用指令集处理器

针对x86和ARM商用架构CPU因专利、授权导致定制成本过高和灵活性不够的问题,面向物联网领域提出一种基于RISC-V开源指令集的卷积神经网络(CNN)专用指令集处理器.通过自定义拓展指令调用加速器对轻量化CNN中的卷积和池化操作进行加速,提高终端设备能效.在此过程中,配置CNN各层信息控制加速器进行分组运算,以适应不...     

基于专用指令集的椭圆曲线密码协处理器

在分析各种椭圆曲线密码(ECC)算法结构特点的基础上,提取不同算法的典型操作,研究算法操作间的并行性,提出两路模乘与两路模加减实现ECC算法的方案。给出一种基于超长指令字结构的专用指令集密码协处理器的设计方案,并进行指令结构的并行化设计。实验结果显示,该设计能够达到ECC运算处理高效性与灵活性的折中。     

基于整数线性规划的TTA代码优化

针对传输触发结构代码生成中的指令调度、多寄存器堆分配、全局寄存器分配和软件旁路等优化问题,给出一个整数线性规划形式化模型,并实现了一个软件架构来验证该模型的正确性。试验结果表明该方法可以有效地应用到40条传输指令以内的基本块,并生成高质量的代码。     

面向专用指令集处理器设计的软硬件协同验证

为提高专用指令集处理器设计中的验证效率和覆盖率,将专用指令集处理器的寄存器传输级设计验证与汇编器、指令集模拟器等软件开发工具的测试相结合,提出一种软硬件协同验证方法。该方法按照覆盖率要求由软件自动产生测试程序和数据,将利用汇编器产生的机器指令输入到指令集模拟器和硬件仿真工具分别进行软硬件仿真,通过软硬件仿真结果自动比对得出联合验证结果。实践证明,该方法能够有效提高验证效率和覆盖率,缩短验证周期。     

面向专用处理器指令集设计的应用特征分析方法研究与实现

专用处理器的指令集设计是专用处理器设计中的关键问题。SoC专用处理器指令集设计有其特殊的程序特征分析需求,迫切需要面向专用指令集设计的程序特征分析工具支持,但当前能够完全支持专用指令集设计的特征分析工具比较少,设计人员仍需人工或同时调用多种分析工具才能来获取所需特征信息,且效率低、结果不够直观,无法迅速有效地对专用指令集设计提供有效的数据支持。本文面向专用处理器指令集设计,研究并实现了一种基于程序中间表示的应用特征自动分析方法,以可视化的方式得到了程序的控制关系特征、计算特征、操作数据特征和核心运算等特征。该工具不仅可支持专用指令集设计,对于SoC编译优化、任务分配等也可以提供简明直观的辅助支持,具有一定通用性,同时提供图形化的结果显示与友好的人机界面,使用简明方便。     

专用指令集处理器(ASIP)行为级设计方法研究

由专用指令集处理器(ASIP)构成的片上系统(SoC)具有高效、灵活等优点。有效的ASIP行为级设计方法对于SoC设计具有重大意义。该文对ASIP行为级设计方法进行研究,提出了一种基于体系结构描述语言(ADL)的ASIP行为级设计方法,并介绍了基于该方法的可视化ASIP行为级设计平台xptools。     

基于指令集模拟器的处理器建模与验证

介绍处理器仿真建模技术以及指令集模拟器在其中的应用,讨论处理器ISA, MA模型建立以及指令精确、时钟精确的指令集模拟器实现方法,提出一种基于多线程技术的调试器集成方法,介绍指令集模拟器在一款密码专用微处理器开发过程中的具体应用方法。     

基于二进制插桩的ASIP处理器指令集混合仿真方法

指令集仿真器在ASIP处理器硅前软件开发中发挥着重要的作用,但使用传统仿真方法的指令集仿真器仿真速度较慢.基于二进制插桩,提出了ASIP处理器指令集混合仿真方法,以混合仿真的方式,使基础指令直接运行在宿主机上,仅对扩展指令仿真,从而降低仿真开销,提升仿真速度.实验表明,采用此方法对主流高清音视频解码软件进行仿真的平均速度达到了1058.5MIPS,是采用当前先进的动态二进制翻译仿真方法仿真器速度的34.7倍.     

MIPS指令集的流水线CPU模型机设计

对MIPS指令集的流水线CPU进行了研究,提出了一种基于MIPS的流水线处理器模型机设计方案。方案设计的数据通路可以逐条添加指令,更贴近于教学实践,采用五级流水线架构,共实现52条指令,包含乘法及除法指令,对于每个流水段中的教学应用方法进行了分析。针对流水线数据与指令的相关问题,设计了专用的异常处理模块。模型机在EDA平台上进行了测试,测试结果表明,该方案符合设计要求。     

传输触发体系结构指导下的ASIP自动生成

提出传输触发体系结构（TTA）指导下的专用指令集处理器自动生成方法,可有效地解决指令集生成、可重定向编译和微结构设计等问题. TTA只包括一种指令即传输指令,避免了指令集生成的问题;在该方法的软件工具链中,语义翻译和调度相互独立,调度器无需关心语义,解决了可重定向编译的问题;微结构设计遵循统一模板,其寄存器传输级描述可自动生成.另外,针对应用的性能优化与连接优化过程是自动完成的.在密码算法领域的应用验证了该方法的有效性.     

配置流驱动计算体系结构指导下的ASIP设计

为了兼顾嵌入式处理器设计中的灵活性与高效性,提出配置流驱动计算体系结构.在体系结构设计中将软/硬件界面下移,使功能单元之间的互连网络对编译器可见,并由编译器来完成传输路由,从而支持复杂但更为高效的互连网络.在该体系结构指导下,提出一种支持段式可重构互连网络的专用指令集处理器(ASIP)设计方法.该方法应用到密码领域的3类ASIP设计中表明,与简单总线互连相比,在不影响性能的前提下,可平均节约53%的互连功耗和38.7%的总线数量,从而达到减少总线数量、降低互连功耗的目的.     

基于接纳控制和ILP资源调度模型的BDAaaS系统架构

为了使云计算平台为大数据分析提供有效支持,提出一种大数据分析即服务(BDAaaS)的系统架构;首先,当用户向系统提交大数据分析应用(BDAA)时,通过接纳控制器评估任务的执行时间和成本并作出接纳决策;然后,通过服务等级协议(SLA)管理器根据任务的服务质量(QoS)需求制定SLA;最后,利用提出的整数线性规划(ILP)资源调度模型,以最小化执行成本为目标,在满足SLA下合理调度资源来执行任务;仿真结果表明,提出的方案能够有效降低任务执行时间,具有有效性和可行性。     

传输触发结构ASIP软件工具的自动定制

软件工具在ASIP设计中扮演了非常重要的角色,自动定制软件工具对于提高ASIP设计的自动化程度意义重大．详细分析了传输触发结构（TTA）ASIP软件工具的自动定制问题,提出了扩展指令、目标代码编码、保留表等关键体系结构描述信息的自动生成方法．其中,扩展指令信息通过合并相关基准指令的语法树及其他描述信息获得;目标代码编码通过对功能单元端口和寄存器端口分类并顺序编号获得;指令保留表则通过分析指令执行过程中数据传输的时序与资源使用情况获得．实验结果表明,该方法灵活简单,当ASIP的指令集和其他体系结构信息变化时可以自动生成相应的软件工具,并能够保证软件工具的效率．     

基于模型驱动的工作流MIS定制平台

为加快企业开发管理信息系统的速度,降低其开发成本,设计并实现一种基于模型驱动的工作流管理信息系统定制平台。介绍平台的各个定制模块和总体架构,举例说明利用该平台定制采购管理信息系统的方法。应用结果表明,企业可使用该平台开发和定制符合实际业务需求的管理信息系统。     

基于产品感性定制模型的顾客协同设计系统

为使产品定制模型更加适合缺少相关领域专业知识的大众消费者,建立了基于感性工学的产品感性定制模型。引入配件感性性能指数、产品感性性能矩阵对产品感性性能进行量化。使用层次分析法实现了求解与顾客对产品感性性能需求对应的产品工程配置的方法。并应用产品感性定制模型,构建了基于Web和虚拟现实技术的顾客协同设计系统。     

软件定义网络中基于网络切片和ILP模型的路由方案

针对软件定义网络(SDN)中数据层的路由优化问题,提出一种基于网络切片和 整数线性规划(ILP) 多约束优化的路由方案。首先,根据多租户业务的链路需求,基于Kruskal算法对数据层中的链路资源进行网络切片,尽可能形成相互隔离的租户子网络。然后,在考虑链路约束和租户业务的服务质量(QoS)约束下, 以最小化传输延迟为目标, 构建一个ILP整数线性规划(ILP)路由优化模型,并获得最佳的路由方案。仿真结果表明,所获得的路由方案具有较少的共享链路,有效降低了链路拥塞和传输延迟。     

基于产品感性定制模型的顾客协同设计系统

为使产品定制模型更加适合缺少相关领域专业知识的大众消费者,建立了基于感性工学的产品感性定制模型.引入配件感性性能指数、产品感性性能矩阵对产品感性性能进行量化.使用层次分析法实现了求解与顾客对产品感性性能需求对应的产品工程配置的方法.并应用产品感性定制模型,构建了基于Web和虚拟现实技术的顾客协同设计系统.     

基于RFM模型的半监督聚类算法

客户分类作为客户关系管理（CRM）的重要管理方法,是企业进行市场营销的重要依据.通过对客户进行分类,有利于对客户价值进行准确评估,方便进行精准营销.本文通过对RFM模型数据集本身潜藏的先验结构化信息进行研究,标记出两组客户数据作为先验类别标记,进而得到两个初始聚类中心.基于传统K-means算法使用自适应方法确定K值和初始聚类中心.引入Must-link和Cannot-link两种约束将类别标记转换为成对约束信息,基于HMRF-KMeans成对约束,引入约束惩罚项和约束奖励项,实现对聚类引导和聚类结果的调整.使用改进的半监督聚类算法（RFM-SS-means）对标准数据集进行了测试,同时使用Food mart数据集对比了RFM-SS-means算法与传统K-means算法、two-steps算法的聚类效果.由实验结果可知,RFM-SS-means的CH系数最大,无需事先确定K值和初始聚类中心,聚类效果良好.