基于FPGA误差可控的浮点运算加速器研究

浮点运算是高性能计算(HPC)领域的基础运算。在大数据与云计算的背景下,高性能计算平台需要处理的数据量与日俱增,而且浮点数的舍入误差在大规模、长时程的运算中会产生累积,因此,在提升浮点运算性能的同时保证计算结果的可靠性非常重要。利用现场可编程门阵列(FPGA)可编程、低功耗、灵活性强的特点,针对含复杂单项运算的浮点多项式设计一种浮点运算加速器。基于无误差变换的思想,通过计算得出舍入误差值,将其补偿到浮点数值上,从而实现误差可控。采用异步并行的方式实现运算加速,并通过构建CPU-FPGA平台最大化地利用计算资源,保证计算任务执行的高效性。数据测试结果表明:在不限制对称性下的数值相对论模拟运算中,该加速器在200 MHz的主频下可达到91.85 MFLOPs的峰值性能;与Intel i7 6700K CPU运行最大线程数的性能相比,该加速器实现了50.54的加速比,并在该条件下获得了平均53.6%的精确结果百分比以及更低的相对误差,表明其具备较高的可靠性。     

高职院校化工类实验室安全管理体系的构建与探索

近几年,高职院校实验室数量在不断增加,同时实验室规模也在增大,实验室的安全增加了很多隐患,围绕"以人为本,预防为主,安全第一"这一主线,结合学校自身的实际情况,构建了一套针对高职院校化工类实验室的安全管理评价体系。同时,建立相对应的实验室安全检查项目表,使得结果更加直接,安全隐患更容易发现,从而能够有效预防实验室各类事故的发生,构建一个良好有序的实验环境。     

CSNS费米斩波器样机中子狭缝包设计

费米斩波器是中子非弹性散射谱仪上对中子束流进行单色化的关键设备,其性能影响谱仪的分辨率和计数率.费米斩波器的核心部件是由中子吸收材料和透明材料层叠而成的中子狭缝包,通过狭缝包的高速旋转选出多个单一波长的脉冲中子.中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)正在研制费米斩波器...     

冷弯成型椭圆管端口反弹问题研究

冷弯成型的椭圆管在生产过程中产生应力集中现象,在后续加工时椭圆管端口产生反弹,造成端口尺寸超过公差要求。通过对反弹原因分析,确定采用冲压模形式,利用现有的3t液压缸制作一套液压冲压胎具,解决了端口反弹问题,有利于椭圆管对接安装。     

科研与教学深度融合实验教学模式的探索与实践

科研与教学是高等教育的两大重要职能,实验教学是其中不可缺少的重要环节,担负着培养学生实践和创新能力的重要使命。创新探究试验将培养学生创新性实验思维、综合性实验技能、初步的科学研究和较强动手实践的能力,在培养创新型、应用型人才中发挥重要作用。通过高分子材料创新探究试验的训练,可以使学生掌握高分子材料成型与分析实验的基本实验技能,进一步加强对高分子材料成型与分析的理解。     

超高速模数转换器研究进展

光通讯、5G和毫米波通信等应用系统的快速发展对ADC的采样速率和输入信号带宽提出了更高的要求。受到功耗和工艺器件的限制,传统流水线型高速高精度ADC的采样速率和精度已接近瓶颈,无法满足高速通信系统的信号采样需求,需要更新颖的超高速ADC结构和设计技术。文章介绍了近年来超高速ADC在工艺和设计技术方面的研究进展,详细分析了近年来基于时域交织技术和FinFET工艺进行超高速ADC设计的研究成果和发展动态。     

用于传感器信号获取的模数转换器研究进展

物联网和人工智能等应用的快速发展需要各种类型高灵敏度传感器的支撑,而传感器获取信号的质量和获取效率在很大程度上取决于读出电路中模数转换器(ADC)的性能。文章在简要介绍2种典型全集成传感器的特点和工作原理的基础上,详细讨论用于传感器信号获取的ADC研究进展,主要包括目前被广泛研究和应用的4类ADC(Σ-ΔADC、逐次逼近型ADC、双积分型ADC以及混合型ADC)的工作原理、优缺点、应用范围和发展动态。     

追击炮炮箍位置优化设计

针对迫击炮炮口扰动问题,通过建立某120 mm迫击炮结构动力学模型,采用有限元法、层次分析法、Kriging模型和遗传算法相结合的方法,进行了迫击炮结构动力学优化.以试验数据为训练样本,建立了基于迫击炮炮箍位置与炮口扰动之间的非线性映射关系.通过构建优化目标函数,利用遗传算法对目标函数进行求解,实现了迫击炮炮口扰动量最小值的优化.研究表明,在多工况下优化后的追击炮炮箍位置,有效减少了炮口扰动,对于研究追击炮炮口扰动问题具有一定的参考意义.     

永磁调速器在石化行业离心式风机中的应用及分析

论述了永磁调速器的工作及节电原理、结构特点，并详细介绍了永磁调速器在石化行业离心式风机中的应用。应用永磁涠速器改造后的离心风机系统，其节电率达36％以上，振动降低62％。因此永磁调速器是结构简单安全可靠的高效环保节能产品，具有厂阔的推广应用前景。