GPU平台上面向性能和功耗的分支优化

强大的计算能力使得GPGPU在通用计算领域得到了广泛的应用。然而,GPGPU的SIMT(Single Instruction Multiple Threads)工作方式,使其执行效率受到应用中不一致分支行为(Branch Divergence)的严重影响。虽然人们提出了线程交换方法来减小分支带来的性能损失,但这种方法往往会引入额外的访存操作,不仅在一定程度上减少了线程交换优化的性能收益,还增加了功耗。首先举例说明线程交换范围对程序性能和功耗的影响;然后提出了一种减少线程交换所引入的额外访存操作的方法。实验表明,对于Reduction程序,当交换范围为256时,在性能平均损失为4%的情况下功耗降低幅度最大为7%;而对于Bitonic程序,当交换范围为256和512时,在没有功耗开销的情况下,性能分别最大提升了6.4%和5.3%。     

面向Cassandra数据库的高效动态数据管理机制

Cassandra数据库是当前通用的数据库之一,同时也被Apache列为重点发展的顶级项目。针对Cassandra分布式数据库系统而言,大量的写请求会造成过多分散的SStable结构以及过高的数据冗余度,进而造成用户读取请求响应速度下降。该问题可以通过系统自动触发的局部数据合并机制或人为干预的整体数据合并机制来解决。然而,不合时机的系统自动局部合并过程会严重降低用户正在执行的读取操作的性能,而过长时间的人为整体数据合并过程又会长时间地占用系统资源,严重制约系统的整体性能。针对此问题,提出了一种面向Cassandra数据库的动态数据管理机制。首先,实时监测系统环境,将数据按照写入时间和大小进行分层分级管理,对合并的时机、参与合并的文件及合并过程分别制定相应的执行策略;其次,通过特定优化手段减少数据的合并时间,以降低合并过程对系统性能的影响。测试结果表明,该管理机制优化了Cassandra数据库的合并过程,提升了系统整体的读取响应速度。     

对象事务管理中间件的设计与实现

对象事务管理是分布式对象技术与TP Monitor技术相结合的产物,它集成了两者的优点,解决了目前事务处理领域面临的问题,本文主要介绍我们设计和实现的基于StarBus软总线的对象事务管理中间件StarBus-OTM,并讨论了该中间件的典型应用。     

CA认证中心的系统设计与实现

电子商务的安全是通过在网络上使用加密手段来达到的,目前最常用的加密方法是非对称加密算法,CA机构就是用来解决非对称加密算法中公钥的合法性检验问题.我们设计CA认证中心系统的目的是在中国公众多媒体通信网上建立覆盖全国的基于CA体系的安全基础结构,为用户上网使用创造安全环境,为电子商务的应用创造安全环境.     

“计算机体系结构”国家精品课程的特色与建设经验

"计算机体系结构"课程是普通高等学校计算机科学技术专业本科生的专业基础和核心课程。国防科技大学在多年的教学实践中,积极进行教学改革和实践,在教学内容、师资队伍、教材建设、教学手段与方法、实践条件、质量管理等多方面成果显著,形成了自己的特色和优势。     

分布式实时系统双工容错技术研究

本文介绍一个高可用性的分布式实时双工系统。文中首先建立了系统模型,通过模型给出了系统高可用性的定量公式,最后着重介绍了实现双工的几种主要技术,包括机组切换、数据恢复和双工结果处理等。     

虚拟网络映射模型及其优化算法

网络虚拟化被视为构建新一代互联网体系架构的重要技术,它使得能在一个共享的底层物理网络上同时运行多个网络架构或网络应用,从而能为用户提供多样化的端到端定制服务.虚拟网络映射是实现网络虚拟化的关键环节,其目的是在满足虚拟网络资源需求的前提下,将虚拟网络植入到合适的底层物理节点和链路.虚拟网络映射需要解决资源约束、准入控制、在线请求和拓扑多样性等多方面的问题.根据应用场景、优化目标、映射方式和约束条件的不同,可以得到不同类型的虚拟网络映射优化问题.这些优化问题通常是NP难的.通过形式化建立了虚拟网络映射模型,归纳了虚拟网络映射的方法和算法.总结了解决虚拟网络映射模型优化问题的几条技术途径,指出了该领域中需要进一步研究的热点问题.     

支持线程级猜测的存储体系结构设计

在线程级猜测中进行数据依赖相关检测时,存在Cache一致性协议无法容忍线程切换引起的Cache块替换等问题。为此,通过分析推测线程数据管理模型,结合推测线程切概率低的特点,提出一种分布-共享式恢复缓冲区结构。该结构在进行Cache一致性检验时结合作废向量和版本优先级寄存器进行数据依赖检测,利用L2 Cache进行推测数据缓冲和恢复以支持推测线程切换。修改SESC模拟器以验证和评估该存储体系结构。实验结果表明,在保持模拟器理想加速比的情况下,该存储体系结构可以较好地支持推测线程切换。     

一种面向数字信号处理的嵌入式处理器体系结构设计

针对数字信号处理在嵌入式领域中的广泛应用，并基于数字信号处理程序的特征，本文提出了一种专门面向嵌入式应用中数字信号处理的处理器体系结构。该体系结构的设计建立在传输触发体系结构的基础上，并加入了针对sin／cos求值的特殊功能单元对性能进行加速。测试结果表明，这种体系结构对数字信号处理核心程序的运行具有极高的性
性能，并且具有硬件结构简单、易于开发的特征。     

降液管优化设计及操作性能研究进展

综述了进行降液管结构优化的几个方面：改变降液管裙体形状以改善流型；合理选择降液管底隙，改造进口堰，强化入口面积．论述了结构优化后几种降液管的形式及具有特殊降液管的几种塔板：倾斜降液管、月牙形降液管、FRI塔板、MD塔板等．同时详细论述了降液管操作性能的研究进展．