摘要：在各类高清视频解码过程中,分像素插值是计算最为密集的处理环节之一.针对已有分像素插值结构在兼顾性能与灵活性方面所存在的不足,提出一种适用于多标准视频解码处理的可重构分像素插值结构设计.通过分析不同标准的插值计算模式之间的共性与差异,提出一种新型可重构并串混合滤波结构,其中的数据传输通路、输入/输出数据模式以及滤波计算单元均可进行动态配置,能够支持包括VC-1,H.264/263,AVS和MPEG-1/2/4在内的多种视频标准.实验结果表明,该设计能够完成多标准实时HDTV 1080 p(1920x1088@30 fps)视频解码;同已有工作相比,该设计在同等硅片资源下能够支持更多高清视频编解码标准.该设计目前已实际应用在一款多媒体SoC芯片中.

摘要：针对现有编译器对DOACROSS循环采取保守处理而造成程序并行性巨大损失的问题,本文提出了一种面向规则DOACROSS循环的自动并行框架.首先基于依赖测试提出了同步距离求解算法以确定嵌套循环的并行层、迭代分组层,以及同步语句插入点;其次提出了明确的同步控制机制来实现不同线程间的通信;最后,本文设计了一种基于程序执行开销的流水粒度求解算法,以达到降低程序并行过程中的同步开销目的.本文将该方法在SW-VEC自动并行化系统中实现并加以验证,实验结果表明本文所提方法对FDR波前计算循环和NPB3.3.1中的LU课题有明显性能提升.

摘要：随着通用图形处理器(general-purpose graphics processing unit,GPGPU)的广泛应用,GPGPU成为当前实现计算并行化的主要硬件平台之一。开放计算语言(open computing language,OpenCL)是一个开放的、面向异构系统平台的并行计算标准,支持在包括图形处理器(graphics processing unit,GPU)在内的多种微处理器架构上开发和运行并行程序。针对OpenCL平台开发了一套较完整的GPGPU微基准测试程序集,全面测试了GPU的单精浮点运算能力、GPU体系结构中各类存储单元的读写带宽及最佳访问模式等。这些面向OpenCL的GPGPU微基准测试程序,对OpenCL及GPGPU软件架构的设计者及使用者,均具有重要的实用和参考价值。

摘要：内核级攻击对操作系统的完整性和安全性造成严重威胁.当前,内核完整性度量方法在度量对象选取上存在片面性,且大部分方法采用周期性度量,无法避免TOC-TOU攻击.此外,基于硬件的内核完整性度量方法因添加额外的硬件使得系统成本较高;基于Hypervisor的内核完整性度量方法,应用复杂的VMM带来的系统性能损失较大.针对现有方法存在的不足,提出了基于内存取证的内核完整性度量方法 KIMBMF.该方法采用内存取证分析技术提取静态和动态度量对象,提出时间随机化算法弱化TOC-TOU攻击,并采用Hash运算和加密运算相结合的算法提高度量过程的安全性.在此基础上,设计实现了基于内存取证的内核完整性度量原型系统,并通过实验评测了KIMBMF的有效性和性能.实验结果表明:KIMBMF能够有效度量内核的完整性,及时发现对内核完整性的攻击和破坏,且度量的性能开销小.

摘要：申威1600是国内首款16核高性能通用处理器,具有高性能、低功耗等特点.本文首先介绍了申威1600处理器的研制背景,然后详细描述了申威1600在结构设计、性能提高以及降低功耗各方面的设计思路,给出了物理实现结果和性能与功耗测试数据,并介绍了申威1600在高性能计算机上的应用情况,最后提出未来发展的思路.

摘要：针对超深亚微米工艺出现的新特点,基于对称"H树"型全局时钟网络加区域化的"Mesh"时钟网格的混合时钟结构,实现了不同于传统全局Mesh结构的树形驱动本地网格层次化时钟分布网络.实验表明,该网络具有极低的偏斜和高工艺偏差容忍度,其总的时钟偏斜可控制在10 ps以内,其时钟偏斜随工艺变化值与设计值的偏差在10%的数量级上,极有利于高性能微处理器处理核心的时序设计.

摘要：实时收集应用程序在处理器中的trace信息对于硅后验证和软件调试具有重要意义.受限于处理器片上存储资源和通信带宽,为了提高trace信息的压缩效率以进行实时调试,提出一种面向推断执行处理器的实时trace压缩方法.该方法充分利用推断位和程序计数器(PC)的冗余特性,分别采用两级压缩后输出,保证了PC值的局部性和整个trace信息的完整性.在SuperV DSP中进行验证的结果表明,文中方法比传统方法的压缩率平均提高21.95%,可以更好地满足推断执行处理器的实时调试需求.

摘要：从电路的静态功耗出发,提出了一种基于双阈值电压分配算法来优化电路静态功耗的方法。在不影响电路时序性能的基础上,该算法能有效地区分电路中的关键节点和非关键节点,使得分配在高阈值电压的单元数量最大化,从而实现静态功耗最小化。基于TSMC 40 nm工艺对32位嵌入式CPU采用该双阈值电压分配算法和现有的算法进行对比验证。实验表明,该算法可使芯片的静态功耗降低16.6%,优化时间缩短95.2%,是一种有效的降低芯片静态功耗的方法。

摘要：当计算划分层迭代数目较大,或是循环体单次迭代工作量较大,但可用的并行线程数目较小时,传统的基于循环分块的流水粒度优化方法无法进行处理。为此,提出一种基于循环分块减小流水粒度的方法,并根据流水并行循环的代价模型实现最优流水粒度的求解,设计实现了一个流水计算粒度的优化算法。对有限差分松弛法(FDR)的波前循环和时域有限差分法(FDTD)中典型循环的测试表明,与传统的流水粒度选择方法相比,所提算法能够得到更优的循环分块大小。

摘要：SPMD翻译是指将一种特定类型的SPMD程序编译到多种设备上,当前的细粒度SPMD翻译研究建立在线程之间相互独立的假定上,线程之间只通过显式同步进行通信.但线程之间还隐含存在着各种数据依赖,如隐式同步,这导致了SPMD翻译在处理隐式同步时的正确性缺陷.为了对隐式同步进行处理,对细粒度SPMD模型CUDA中的隐式同步进行了系统的分析,指出了当前翻译CUDA程序到多核平台的相关研究在处理隐式同步上的不足,提出了基于依赖分析的隐式同步检测方法.在检测出隐式同步的基础上,设计了循环重排序的优化处理算法,对显式同步和隐式同步进行了统一处理.实验结果表明,与现有的SPMD翻译方法相比,该检测及处理算法能够正确而快速地检测并翻译CUDA中的各种隐式同步,代价较小,有助于编译器产生正确而有效的翻译结果.