摘要：分支误预测是影响高性能处理器性能进一步提升的一个主要因素.现代处理器采用分支目标缓存(branch target buffer,BTB)预测分支指令的目标地址,BTB的预测精度受限于其命中率.由于程序中分支指令的分布并不均匀,传统的BTB索引方式无法充分利用BTB资源,从而造成不必要的冲突缺失,影响分支目标地址的预测精度,采用散列索引方式优化访问映射关系是有效解决方法之一.当前大量文献研究了cache的访问方式,但对BTB的散列索引算法的专门探讨则显不足.为了消除分支指令的分布空洞,离散分支指令和BTB条目的固有映射关系,设计了用于BTB索引的XOR散列算法和优化的bit-select索引算法,使用概率方法对BTB单组最大映射数期望的上界作了估计,并对这两种散列索引算法的效果进行了模拟评估.实验结果表明,散列映射方式能够较好地避免BTB冲突缺失造成的预测失败,XOR散列算法的离散效果更好.

摘要：为了准确获取实际场景中的深度信息,本文通过引入空间距离权重,提出了同时考虑局部区域相似度和接近度的加权支持域立体匹配方法。首先,对输入图像进行滤波,去除图像中的噪声,并通过Mini-Census变换求取Hamming距离。然后,建立加权支持域,求取代价累积;进而通过winner-take-all方法求取最小匹配代价和原始视差图。最后,对原始视差图进行细化处理,得到优化的视差图,并反演出空间的深度分布。实验结果表明,利用该算法在不同光照、不同场景下均能够正确地产生视差图;对标准数据库图片进行处理时,平均错误率仅为6.77%。该算法有效地降低了计算复杂度,具有计算精度高、适应性强、鲁棒性好、便于硬件实现等特点,可为高精度实时立体匹配专用处理硬件的设计和实现提供基础。

摘要：移位运算是分组密码中的重要构件,针对可重构密码处理器中移位运算单元灵活性低的问题,通过分析分组密码移位操作特点,提出了面向分组密码的联合移位运算.通过交换操作数、配置移位位数的方式,实现不同位宽不同方向的移位运算.在此基础上,分别采用半定制和全定制IC设计方法分别设计了基于标准单元库、基于CMOS传输门和基于NMOS单管传输门的可重构联合移位电路.实验表明,与基于标准数字单元库的联合移位电路(S-RJSM)相比,基于CMOS传输门实现的联合移位电路(C-RJSM)和基于NMOS单管传输门实现的联合移位电路(N-RJSM)延时分别减少了85.30%、50.69%,功耗-延时积分别减少了97.27%、90.43%.与其他CGRA移位运算单元相比处理速度更快,可有效提升CGRA计算性能.

摘要：针对数控机床自身复杂性对故障诊断模型的需求,借助人工神经网络在故障诊断领域的优势,提出一种基于自适应误差修正模型的概率神经网络,以实现数控机床机械故障的实时诊断。针对概率神经网络由于未考虑模式间交错影响而导致判决界面有偏的问题,在概率神经网络的基础上设计自适应误差修正模型,通过对同类别错误分类样本进行自适应聚类并批量修正的过程,实现判决界面的重新规划。对双螺旋分类问题、IRIS分类问题的实验结果表明,该方法在分类准确率和模型泛化能力方面均优于概率神经网络方法和径向基概率神经网络方法,且训练速度和测试速度满足分类实时性需求。在数控机床故障诊断领域的应用表明,所提方法的故障模式识别准确率高,具有可行性和有效性。

摘要：随着商业智能市场的逐步扩大,联机分析处理(OLAP)系统的使用质量评估已经成为数据库应用的研究热点.作为效用特性的OLAP系统性能评估需要一个性能基准.以OLAP委员会推出的APB-1性能基准为基础,首先设计了面向多维数据库的立方体(Cube)模型以及相应的多维表达式(MDX)查询模板,在Cube模型设计的过程中修改了APB-1基准ROLAP星型模型的不足之处;接着在测试数据一致和测试参数一致的前提下,通过对设计的MOLAP模型查询结果与ROLAP模型查询结果进行对比分析,证明了MOLAP模型及MDX查询模板设计的正确性;然后给出了OLAP性能测试流程,描述了支持ROLAP和MOLAP性能测试的工具框架及其主要模块.最后使用该测试框架在商业数据库管理系统上对ROLAP和MOLAP进行并发查询实践,验证了框架的有效性.提出的方法及技术实现为未来OLAP产品性能的测试和评价提供多维数据模型、业务模型和工具的支持.

摘要：针对以太网在高速传输、恶劣环境、突发流量等情况下传输可靠性降低引发频繁TCP协议重传,导致传输速率降低、传输时延增大、信道利用率低的问题,提出一种基于标识确认应答与链路层重传控制(Identification Confirmation and Reply-Link Layer Retransmission Control,ICR-LLRC)的硬件协同以太网可靠性增强设计,通过在以太网链路层增加标识确认与应答机制实现以太网链路层丢包检测,增加链路层重传控制与重传缓存区实现链路层丢包处理与重传。实验结果表明,该设计提高了以太网传输可靠性,在重传缓存区大小为128 bit*32(位宽*深度)的情况下,将丢包导致的重传时延降低54.7%,带宽收敛时,传输速率提高了29.1%。

摘要：设计高性能信创医保交易系统,研究实现无状态交易技术、国产基础软硬件适配技术、交易弹性伸缩技术、数据分库分表技术等,通过使用基于国产CPU架构的服务器、国产数据库、国产中间件等信创基础软硬件,实现高性能、高可用的医保交易系统,有力地推动了信创软硬件设备在核心系统的应用和信创技术及产业的大规模发展。

摘要：静态时序分析是目前通用的芯片时序验证的重要方法,其依赖于时序模型和时序约束。时序约束是检验设计电路时序的准则,好的时序约束可以正确地体现芯片的设计需求。针对RapidIO交换芯片中存在的多时钟域构成、高速通道的高速时钟频率要求,2x/4x绑定模式下多lane时钟同步等的特殊要求,以及较多的跨异步时钟处理存在的问题,文中提出一种多分组的全芯片时序约束,通过设置时钟定义、时钟组定义、端口延迟定义、时序例外和虚假路径等,以及修正和优化必要的setup time/hold time违例,解决RapidIO交换芯片静态时序分析中的时序违例等时序问题,实现时序收敛的目的。实验验证及流片测试结果表明,所有时序路径均满足时序要求,RapidIO芯片的时序约束设计正确、完备。

摘要：IEC61850标准在智能水电厂的应用可以提高通信效率、实现数据共享。分析了智能变电站和智能水电厂中GOOSE应用的差异。提出了一种基于FPGA的智能水电厂IED的GOOSE通信实现设计。详细介绍了整体构架和报文收发软件设计。针对智能水电厂中交互信息类型多、数据量大等特点,设计了GOOSE报文硬件解码模块。利用FPGA的并行运算机制,在接收报文的同时完成解码与校验,进一步提升通信效率。仿真结果表明,该硬件解码模块满足智能水电厂GOOSE通信时效性和可靠性的要求。

摘要：针对RapidIO交换芯片发生的异常,设计了RapidIO交换芯片事件监听系统,以确保主控芯片及时准确检测到问题。该系统结合signal通信机制和中断机制,对交换芯片发往主控设备的port-write类型的异常事件报文进行监听和处理。试验证明,短时间内发生大量事件上报的情况下系统能监测到所有事件,并自动解析、存储、显示事件,提高了RapidIO事件监听系统的实时性和自动化程度。