CPU的流水线结构

根据流水线的基本原理，阐述了以位RISC CPU的5级流水线结构和功能．重点介绍了流水线的功能单元以及各单元的基本操作；流水线暂停和异常的处理方法；利用向前传送单元和数据回写单元提高流水线的效率．     

基于PetriNets的ASIP流水线研究

探讨了将CPU中流水线用PetriNets模型进行描述设计的一种方法,为了分析验证PetriNets流水线模型描述的正确与否,搭建了一个用verilog语言实现的模型CPU运行环境,该CPU的CU单元用PetriNets描述,对其做了仿真验证,对这项研究的可行性进行了验证,为以后进一步研究提出了一个可行的指导思想。     

初探Pentium 4 CPU微体系结构

中央处理器(CPU)是计算机的重要组成部分,本文简单介绍了Pentium 4 CPU的微体系结构,以及NetBurst流水线技术.文章最后,展望了CPU的未来并谈了笔者的些许感想.     

多源物化视图更新的一种流水线并行算法

如何对于定义在多个数据源上的物化视图进行有效更新一直是人们研究的热点，为此提出了许多可行的算法，但是针对并行环境下这方面的讨论很少见，流水线技术是并行处理中一项非常重要的并行技术，本文给出一种多CPU环境下采用流水线思想进行视图更新的算法及相应的性能分析。     

浅谈计算机硬件教学中的流水线技术及障碍

流水线是多条指令同时执行的一种实现技术。目前 ,流水线已经成为 CPU中采用的关键技术。在教学研究中经常涉及到流水线技术 ,但都只是片面谈到流水技术在硬件工作中积极的一面。实际上由于流水线中资源有限 ,在多流水中可能出现对资源需求的矛盾 ,这种矛盾会使本以提高效率为目的技术变得没有意义。     

消除瓶颈问题提高流水线效率方法的讨论

针对流水线处理机对吞吐率、加速比和效率，通过实例及有关方法的证明，从理论上给出流水线处理机提高效率的改进方法并纠正某些文献中的一些误区，对流水和重叠技术在理论中得到提高。     

DLX流水线中数据相关性的研究

流水线一直以来都是提高计算机性能的好方法,如何提高流水线的效率一直是人们关心的问题。本文通过在WinDLX上模拟DLX流水线,探讨数据相关给流水线性能带来的影响,并给出一些初步的解决方案。     

有效利用片上分块存储器

为了提高嵌入式多媒体应用的实时性能,提出了一种最大化数据并行访问以便充分发挥CPU处理能力的片上存储器分配方法。CPU指令的并行数据访问以及CPU与直接存储器存取(DM A)的并行访问都可能导致冲突,片外存储器的慢速存取也会导致CPU流水线停止。根据CPU处理数据的需要分配片上存储器,采用DM A动态地将数据转移到片上,减小存取慢速片外存储器带来的延时;充分利用CPU多条数据总线并行访问多个存储器块的能力和双端口存储器(DARAM)一个周期两次访问的能力,减小存储器带宽的限制。实验结果表明:合理分配存储器,程序执行时间最多减少了48%。存储器分配该方法简单,易于实现。     

基于流水线架构的卷积神经网络FPGA实现

卷积神经网络（CNN）已被广泛用于图像处理领域,且通常在CPU和GPU平台上进行计算,然而在CNN推理阶段存在CPU计算速度慢和GPU功耗高的问题。鉴于现场可编程门阵列（field programmable gate array,FPGA）能够实现计算速度和功耗的平衡,针对当前在卷积结构设计、流水线设计、存储优化方面存在的问题,设计了基于FPGA的卷积神经网络并行加速结构。首先将图像数据和权值数据定点化为16 bit定点数,一定程度上减少了乘加运算的复杂性;然后根据卷积计算的并行特性,设计了一种高并行流水线卷积运算电路,提高了卷积运算性能,同时也对与片外存储进行数据交互的流水线存储结构进行了优化,以减少数据传输的时间消耗。实验结果表明,整体加速器在ImageNet数据集上的识别率达到94.6%,与近年来相关领域的报道结果相比,本文在计算性能方面有一定的优势。     

DLX流水线中相关问题的研究

介绍DLX流水线中的结构相关、数据相关以及控制相关的产生,并针对不同的相关问题提出解决方法,以提高流水线的效率.     

相关分析在管道泄漏技术中的应用

管道运输的日益发展,管道泄漏检测技术也显得日益重要。相关检漏法是当前应用较广、较有效的一种管道检漏方法,文章阐述了用相关函数理论进行管道泄漏检测的原理,给出了漏点定位的算法公式,并设计了单片机相关检漏系统,编制相关算法程序,终端显示泄漏点,为及时抢修提供依据。     

具有频谱分析的相关检测水漏仪的开发

水漏检测仪是一种能在地面上直接查找埋设在地下的自来水管道漏水部位的专用仪器具有频谱分析功能的多波段相关检测水漏仪，是我国最先进的水漏检测仪。     

基于统计分析的许可回收规则定义与应用

针对许可回收规则中特征项和阈值的选取缺少定量分析的模型和方法的问题,本文在形式化定义参数模型的基础上,综合使用差分编码、信息熵和相关矩阵等统计分析方法描述特征敏感性和相关性,并提出了敏感突出、代价最小化、趋零一致性和翻倍稳定原则,以筛选特征项、界定阈值。根据用户使用企业级软件的数据,该方法能够从多个候选项中,选定CPU利用率作为许可回收规则唯一的特征项,并设定阈值为8%,判定时间间隔为1 136 s。实验结果表明,该方法简单有效,而且易于编程实现。     

基于3个传感器的管道泄漏相关定位算法

在弹性波形成及传播特性理论的基础上，分析了现有相关定位算法中的误差产生机制，针对管道泄漏引起的瑞雷波信号，提出了一种全新的基于3个传感器的相关定位算法，它避免了由于不同频率的瑞雷波在传播过程中因速度不同所引入的误差，减小了相关定位算法中确定距离时引入的误差，从而大大提高了相关定位算法的精度。     

信息缺失条件下管道泄漏信号识别研究

在管道泄漏诊断过程中,负压波信息缺失会导致误判或漏判,采用改进奇异值降噪技术对负压波信号进行预处理,以提高定性评判泄漏的准确性。介绍了奇异值降噪技术的基本原理及其改进方法,并利用信号互相关技术对泄漏点位置进行了定量计算,实现了对液体输送管线的泄漏故障诊断。对室内液体管道在泄漏诊断过程中负压波特征明显和模糊情况下的奇异值降噪结果进行了对比。结果表明,相关分析方法对信息缺失条件下负压波信号拐点识别的准确率较高。该方法能突出强噪声背景下的负压波信号,并且使泄漏点的定位精度提高到1.52%。该研究结果也可用于液体管线小泄漏的诊断分析。     

探测器对蒸汽管道内16N的探测效率因子计算

在^16N监测系统中,确定γ探测器对主蒸汽管道内^16N的探测效率因子是一项关键技术,目前仅限于用蒙特卡罗方法模拟计算得到.建立了新的简化模型,使算法易于实现,计算结果也较好地与文献资料吻合,而且大大缩短了计算时间.     

THCAS:内容存储系统及其性能优化

为实现开源的基于内容存储系统及性能优化,以应对固定内容数据存储的急速增长而带来的对这种存储系统结构的广泛需求,该文设计并实现了清华大学的基于内容存储(THCAS)系统,并对系统性能进行了分析和评价,在此基础上,提出了多线程Hash和存储流水线2种基于内容存储的优化方法。在正常操作系统I/O Buffer和去掉异步I/O 2种情况下,将优化后的系统与原系统的写数据吞吐率和CPU使用率进行测试比较,优化后系统在2种情况下均提升了原系统的写数据性能,多线程Hash提高了150%,而存储流水线提高了25%。     

The parallel calculation of the ground-state correlation energy of Helium atom

When we use Modified Configuration Interaction method (MCI) to calculate the correlation energy of double-electron systems, for obtaining the higher precision, we always need huge calculations. In order to handle this problem, which will cost much CPU time and memory room if only using a single computer to do it, we now adopt the parallel multisection recurrence algorithm. Thus we can use several CPUs to get the ground-state energy of a Helium atom at the same time. Supported by Opening Foundation of Laboratory of Wavy Spectrum and Atomic and Molecular Physics, Wuhan Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences Liu Lianjun: born in 1946, Associate professor     

基于应变理论在采空区管道失效分析中的应用

长输油气管道下伏采空区是一类复杂的管-土耦合作用问题,由于采空塌陷作用造成的地表变形给管道安全评价带来了特殊的困难。针对采空区空间位置的变化和不同的开采工况,采用基于应变理论的Ramberg-Osgood本构关系,建立采空塌陷区油气管道的有限元仿真计算模型,分析不同开采条件下管道的变形规律,讨论采用基于应变和基于应力两种不同理论对采空塌陷区管道失效判据的影响。结果表明:管体应变与采深H呈负相关,与采厚M呈正相关;采深采厚比H/M一定时,采深对管体应变的影响更大,多层重复采动方式更容易引起管体发生较大的变形;采用基于应变设计理论作为管道失效判据,可充分发挥管道的抗大变形能力。