基于DSP机械密封监控系统

机械密封是机械设备防止泄漏、节约能源、控制环境污染的重要功能基础件,普通机械密封自适应能力差、寿命较短,发展可控机械密封是保证设备长周期安全运转的迫切要求。在分析了国内外在机械密封监控系统研究现状的基础上,设计了机械密封监控系统,该系统在硬件上采用DSP,在软件上采用先进的智能控制算法。它可以以一种预程序化受控方式对密封的工作条件和环境的变化作出快速的反应,使机械密封在满足泄漏量、温度、磨损率等反馈参数的要求下,处于最佳的工作状态,从而提高机械密封的可靠性并延长其寿命。     

惯导组件的计算机检测系统

针对惯导组件输出脉冲检测系统测量范围小、稳定性和可靠性低、数据处理和存储时系统功耗急剧增加的缺点,设计了一种高速的惯导组件的计算机检测系统.该系统以Atmega128单片机和FPGA为核心,对惯导组件输出的12路脉冲每20 ms进行一次采集,利用单片机对采集上来的数据进行处理,把处理完成的数据从串口输出到测控计算机,进行实时显示和存储,实现了对1 Hz～1.636 MHz之间信号频率的测量,满足测试要求.     

基于CELL宽带引擎架构的MPI研究与实现*

研究了在CBEA上移植MPI消息传递编程模型和标准接口的可行性,并利用IBM CELL SDK 3.0实现了一组常用的MPI编程接口。实验结果表明,该组MPI接口可满足CBEA上应用开发的数据传输性能要求,并且其性能已接近现有DMA数据传输模式。该组MPI接口为CELL应用开发人员提供了一种通用编程接口解决方案。     

一种异构多核处理器体系结构的软件仿真

由于单核处理器的处理能力已经逼近物理极限,为了继续提高处理能力,人们将目光投向了多核处理器体系结构。在处理器体系结构的设计中,通过体系结构软件仿真技术测试新方案,修改弊端,优化设计。针对一种多核处理器,以模拟实现任务分配为着手点进行软仿真。软件模拟出一个9核处理器,并模拟出主存,忽略一些不必要的细节,达到能够运行汇编代码的目的,并且通过可视化编程,可以在仿真处理器工作时,随时查看各个核内部的工作状态,对多核处理器的工作原理有一个清晰的了解。从处理器的运行过程中,体现出多核处理器相对于单核处理器的优势。从软件仿真在短时间内就可以得出针对性的结论,体现出软件仿真在缩短多核处理器的设计周期、降低设计的硬件成本与时间成本方面的优势.     

基于DSP异步电机矢量控制系统的数字化构建

为了使异步电机有较好的简捷控制及动、静态性能,在T模型下应用矢量控制方法及空间矢量脉宽调制技术建立了基于转子间接磁场定向的变频调速系统,结合矢量控制策略及SVP-WM实现方法运用DSP数字化控制技术构建了异步电机矢量控制系统实验平台,实验结果表明该模型解耦控制合理有效,对异步电机控制有着较好的动、静态性能,实现方法简单便于工程应用．     

塔式起重机监控装置的设计及应用研究

为杜绝塔式起重机在楼宇建筑施工过程中发生事故,提高其安全系数,采用ARM9处理器、多传感器采集、GPRS无线通讯和视频监控等先进技术,设计开发塔式起重机监控记录系统,该系统具有完备的实时数据远程监控报警功能、稳定的显示性能及友好的界面,为塔机高效安全作业提供切实保障.     

Multi-core optimization for conjugate gradient benchmark on heterogeneous processors

Developing parallel applications on heterogeneous processors is facing the challenges of ‘memory wall’, due to limited capacity of local storage, limited bandwidth and long latency for memory access. Aiming at this problem, a parallelization approach was proposed with six memory optimization schemes for CG, four schemes of them aiming at all kinds of sparse matrix-vector multiplication (SPMV) operation. Conducted on IBM QS20, the parallelization approach can reach up to 21 and 133 times speedups with size A and B, respectively, compared with single power processor element. Finally, the conclusion is drawn that the peak bandwidth of memory access on Cell BE can be obtained in SPMV, simple computation is more efficient on heterogeneous processors and loop-unrolling can hide local storage access latency while executing scalar operation on SIMD cores.     

面向FT1000微处理器的STREAM并行计算与优化

STREAM是微处理器上内存性能的基准测试程序,在多核多线程FT1000微处理器上发挥高性能是具有挑战性的研究工作。基于多级Cache结构,优化STREAM四个程序的指令流水线,根据寄存器数,设计了多级循环展开方法,根据指令延迟和Cache行的大小确定数据预取的数目,使用汇编语言编写了优化子程序。基于OpenMP并行环境,设计了STREAM并行程序,优化了局部化数据分配方式。数据测试结果表明,优化后的STREAM的性能比原始串行程序性能提高了19.2%~64.2%。优化后,并行程序的最高访存性能达到8.5 GB/s,对比优化前的最高访存性能最大提高了22.7%。     

重用感知的非一致缓存迁移策略研究

随着工艺的持续进步,多核处理器集成了越来越多的核以及片上缓存系统,因此利用非一致缓存架构(NUCA)应对片上多核处理器的缓存系统中逐渐增大的线延迟。高效的缓存块迁移策略对整个缓存系统至关重要。当前动态非一致缓存架构(D-NUCA)中的缓存块迁移策略未考虑缓存块的历史访问信息,导致缓存块在不同的bank之间抖动从而增加缓存块的访问延迟。为此,提出一种重用感知的缓存块迁移(RABM)策略,采用缓存块的历史迁移信息来预测将来的缓存块迁移,从而提升D-NUCA的性能以及降低整个缓存系统的功耗。基于PARSEC基准测试程序的全系统仿真结果显示,与D-NUCA相比,基于RABM的D-NUCA可以使每时钟周期指令数平均提高9.6%,片上缓存系统功耗降低14%。     

A novel heterogeneous algorithm to simulate multiphase flow in porous media on multicore CPU–GPU systems

Multiphase flow implementations of the lattice Boltzmann method (LBM) are widely applied to the study of porous medium systems. In this work, we construct a new variant of the popular “color” LBM for two-phase flow in which a three-dimensional, 19-velocity (D3Q19) lattice is used to compute the momentum transport solution while a three-dimensional, seven velocity (D3Q7) lattice is used to compute the mass transport solution. Based on this formulation, we implement a novel heterogeneous GPU-accelerated algorithm in which the mass transport solution is computed by multiple shared memory CPU cores programmed using OpenMP while a concurrent solution of the momentum transport is performed using a GPU. The heterogeneous solution is demonstrated to provide speedup of 2.6×$2.6\times$ as compared to multi-core CPU solution and 1.8×$1.8\times$ compared to GPU solution due to concurrent utilization of both CPU and GPU bandwidths. Furthermore, we verify that the proposed formulation provides an accurate physical representation of multiphase flow processes and demonstrate that the approach can be applied to perform heterogeneous simulations of two-phase flow in porous media using a typical GPU-accelerated workstation.