扩展二维网格片上互连性能分析

为解决Mesh网格在某些情况下不能满足片上网络互连需要的问题,将Mesh网格扩展到三角形和六边形网格。在分析不同结构静态特性的基础上,基于全局均匀随机通信模型,通过改变网络规模和变换通信强度,分析了不同结构网络动态特性。用链接数表示通信成本,使用作者独立提出的网络单位成本延迟负载能力这一技术指标。对不同场合下不同互连结构的综合性能进行了对比,指出了它们分别适用的场合。实验结果表明:在大规模超大规模片上多处理器中,直接单独使用任何形式的二维网格互连均不能取得很好的性能。     

一种新型片上网络拓扑结构及其自适应路由算法

由于片上网络的拓扑结构和路由算法直接影响片上网络的传输延迟和传输效率,提出了一种新的片上网络拓扑结构——半环形网格结构(H-annular Mesh).它以2D-Mesh拓扑结构为基础,由顶角节点向中心节点引入连线构成半环形的网格结构,充分结合了2D-Torus拓扑结构的优点.并针对H-annular Mesh拓扑结构,提出了HAA-XY自适应路由算法.仿真结果表明,基于H-annular Mesh拓扑结构和HAAXY路由算法的片上网络,能够有效地减少网络传输延迟,并可实现多方向及多节点的数据并行通信.     

一种高吞吐低延迟片上互连网络路由器

本文提出了一种用于片上互连网络的低延迟高吞吐量动态虚拟输出队列路由器,该路由器可以利用前瞻路由计算和虚拟输出队列方案将路由器延迟减低到两个周期.仿真结果表明,与虫孔路由器和虚通道路由器相比,4×4网格上的网络吞吐量分别提高了46.9%和28.6%,并且在相同输入加速比下,性能比双缓冲虚通道路由器要高1.9%.在随机合成流量下,片上网络的零负载延迟也分别降低了25.6%和41%.设计实现结果表明,路由器的工作频率可以达到2.5 GHz.     

基于胖树的片上网络容错互联结构设计

针对片上树型网络设计,采用胖树结构来降低根节点阻塞的瓶颈效应,同时以低响应时间作为主要指标,基于该胖树结构提出了一种由交叉点开关网格组成的网络结构.网络设计中,采用了一种面向变消息优先级的树型结构来缩短部分关键路径的级数;同时利用设置参数的方式增强对向上和向下消息传输路径的控制,使得整体级数从2logn减少到logn log(logn).该设计仍保持着树型结构传输局部性的优点,最差响应时间为Ο(logn),且网络规模越大,树中相应节点间的可行路径越多、容错能力越强.     

层次化片上多核处理器性能研究

层次化片上多核处理器紧耦合多个处理核构成"簇节点",对访存和片上通信的局部性有良好支撑,能有效地缓解片上多核间数据通信带来的通信开销。文章通过构建精细的层次化片上多核处理器仿真器,利用随机任务模型研究"簇节点"大小对系统性能的影响。仿真发现,一定系统规模下,要获得良好的系统性能,层次化片上多核处理器需要在"簇节点"数目与"簇节点"的大小(节点内处理核的数目)之间仔细权衡。     

并行片上网络仿真器ParaNSim的设计及性能分析

为了减少使用仿真器对片上网络的性能、结构等进行仿真的时间,提高仿真效率,利用当代计算机的并行计算能力,设计并实现了一个并行片上网络仿真器ParaNSim.该仿真器可配置拓扑、路由算法以及虚通道等参数,既可以作为独立的仿真器使用,也可以作为一个子模块嵌入其他仿真器(如Multi2Sim)中;经过实验验证,其并行仿真能达到的加速比平均约为210%,最大加速比可达250%,因此它能有效地减少仿真时间,为大规模片上网络的仿真提供支持.     

面向Mesh片上网络的快速层次化多目标映射方法

为求得片上网络(NoC)拓扑映射的近似最优解,提出一种面向MeshNoC的层次化多目标映射方法--HMMap。该方法采用分组和多目标启发式算法,自动将给定应用的IP核映射到NoC体系结构上,有效支持大规模IP核的映射,并且能够很好地权衡系统通信能耗和延迟两个关键设计指标。实验表明,HMMap相对现有方法运行时间短,所得到的拓扑映射方案在降低通信能耗和延迟方面均效果显著。随着NoC规模的增大,HMMap的优势更加明显。     

基于虚拟化片上网络的二级优先维序路由算法

为了满足片上网络虚拟化过程中产生的不规则拓扑子网内部的通信需要,提出了一种二级优先维序路由算法.该算法通过2 b的配置信息,决定在不同拓扑结构中每个路由器的两个优先路由方向,使其能快速有效地在以下两类拓扑中路由:3个Mesh以任意方式连接成的拓扑结构,或者是任何满足最小路径原则的拓扑结构.该文分析了该算法的路由连通性和...     

基于三维Mesh片上网络的双链路互连架构

片上网络(network on chip,NoC)作为一种全新的片上互连通信架构,面积受限,却具有丰富的线资源。而且,三维片上网络的层间互连线很短,同时提供了在第三维度上的互连扩展性。根据这些特性,该文提出了一种基于三维Mesh片上网络的双链路互连架构。在垂直方向上,该架构采用双链路互连,使其通信带宽加倍;而且,跨层连接的垂直链路降低了消息传输的路由跳数。这些都带来网络平均延时的降低和最大吞吐量的提高,却仅仅增加一些控制逻辑电路。仿真结果验证了理论分析。与传统的单链路架构相比,该架构以较小的面积开销换取了较大的性能提高。     

二维网格互连通信的IP核研究以及实现

该文首先提出二维网格互连通信的路由算法——DRUL（Down Right Up Left）,并证明该算法是免死锁的.接着提出二维网格互连通信的实现协议,利用硬件描述语言Verilog HDL在FPGA上实现了该算法以及通信协议.逻辑仿真以及理论分析表明该IP 核适合二维网格通信.     

一种802.11s mesh网在农村电力通信接入网中部署的新策略

农村电网进一步的升级改造工程急需建设能够提供安全可靠的双向通信网络平台。农村电网地理环境的复杂性和总信息量低的特点更适合建设无线专网。为了给农村电网通信提供真正可靠、自愈和高吞吐量的无线通信网络,对如何在农村电力通信接入网中部署802.11smesh网进行了研究,分析了适用于农村电力通信接入网的mesh网络拓扑结构,选用基于簇的AP(access point)部署方案对农村电力通信接入网进行规划部署。通过NS-3仿真建模技术对新方法进行验证,仿真结果证明新方法使求的最优解更加合理,在实时性和吞吐量这两方面能够满足农村电力通信接入网的需求。     

新兴多核工作负载访存行为的定量分析

工作负载分析是片上多处理器末级缓存设计的关键先导工作。分析了一组访存密集型多线程RMS(recognition-mining-synthesis)工作负载工作集大小、数据共享行为和空间局部性等访存行为,研究了末级缓存的设计空间,探讨了未来片上多处理器的缓存体系结构设计。实验结果表明:大容量DRAM缓存有助于满足这组负载的大工作集对缓存容量的需求,使用128MB DRAM缓存比不使用时平均可以减少18%的L1缓存缺失延迟;共享缓存设计比私有设计性能更好,8MB的共享缓存可以比相同总容量的私有缓存提高25%的缓存性能;基于步长的硬件数据预取机制可以提高25%的性能。因此,对于访存密集型RMS负载,宜采用一个128MB的DRAM缓存、一个8MB片上SRAM缓存,结合一个8表项的流式预取器,构成缓存子系统。     

定边界点二维正交曲线网格的数值生成方法

使用一种可以在边界上任意确定网格点的方法生成二维正交曲线网格．结果表明：该法以求解拉普拉斯方程组为基础，物理概念明确，且无需构造“合并”或“聚集”控制函数，使得方程离散简单，经验性因素降低；该法网格线与边界的正交性良好，可随意控制网格的疏密度，而且利用这一特性可将分汊区域或多连域分割成多个单连域分别进行求解，使几何图形复杂的计算区域网格的生成得到简化．     

A scheduling strategy for finite element analysis on the computational grid

0Introduction Advancesinnetworkingtechnologyandcomputation alinfrastructuremakeitpossibletoconstructlarge scale high performancedistributedcomputingenvironments,or computationalgrids[1].Agridsystemisadistributedcol lectionofcomputerandstorageresourcesmaintainedto servetheneedofsomecommunityorvirtualorganization(VO)[2].Resourcesinthegridareorganizedasresource domainsthatareindividualandautonomousadministrative domains,whichusuallyareintherangeofLocalArea Network.Thechoiceofstrategiesusedtosch…     

二维及三维网格生成中疏密和正交性的控制技术

本文通过给定边界外第一条网格线与边界之间的距离及网格与边界的夹角,联立求解椭圆方程和边界处的源项方程,获得曲线、曲面、三维空间的贴体网格,并对以前网格生成中稳定性不佳的问题做了改进。生成的网格边界间距可调,正交性好,用于压气机和透平叶片的网格生成,结果令人满意。     

基于网格技术的数字图书馆应用分析

介绍了网格技术的概念和体系结构,重点阐述了五层沙漏结构、开放网格服务结构和网格关键技术的内涵,并描述了网格环境下异构数据库统一检索的设计与实现。     

转笼生物反应器流场的滑移网格与动网格计算比较

转笼生物反应器是利用动态流化床的理念研制的一种新型反应器,其内部流场直接影响反应器的污水处理效果,采用计算流体力学方法(CFD)模拟其内部流场,对于优化转笼结构,提高污水处理效率有着重要作用.通过采用滑移网格与动网格两种方法对转笼内部流场进行计算比较,分析表明:滑移网格在模型处理、复杂运动边界模拟和计算结果连续性方面不及动网格模型;滑移网格在计算耗费方面优于动网格模型.     

有限网格上一类二维系统的线段能达性和能控性

T.Kaczorek等研究了定义在两条射线组成的区域内通常边界条件下一般奇异模型(GSM)的局部能达性和能控性.本文讨论了有限网格上二维GSM，它是图象处理和工程应用中的另一类边界问题．利用Z变换，我们得到一个定义在矩形区域上的模型的状态响应公式，与有线网格上系统的非因果关系一致，进而定义和研究了线段的能达性和能控性，推广了[1，2]关于局部的直线段能达性和能控性的结果．本研究扩大了二维系统模型边界条件类型的应用范围．     

有限元自适应网格生成技术解析

在参阅和分析大量有关文献的基础上，对目前广泛使用的几种主要的有限元自适应网格生成方法的基本原理进行阐述，并分析比较了典优缺点和适用性。为深入研究开发仝自动、自适应有限元网格生成软件提供了有益的参考。     

基于渐近网格的三维建筑模型简化方法应用

在城市空间三维表现中,针对复杂自然景观的地形地貌大多采用不规则三角网TIN模型表现。为节约存储空间,在参照JPEG压缩技术中的用户兴趣域编码思想（RO I）结合边收缩算法的基础上,实现用户兴趣域以外的其它区域进行简化,只对用户兴趣域保持较高分辨率。本算法在简化过程中同时生成过程文件,保证了模型连续多分辨率的重建。