摘要：进入深亚微米集成电路设计阶段,静态功耗所占整体功耗的比例快速增大,使之成为当前设计流程中的关键优化步骤。该文提出一种适用于门级网表的混合式静态功耗优化方法。该方法结合了整数规划和启发式算法,以减小电路时序裕量的方式换取电路静态功耗的改善。整体优化流程从一个满足时序约束的设计开始,首先利用整数规划为网表中的逻辑门单元寻找一个较低静态功耗的最优替换单元;其次结合当前所用门单元和最优替换单元的物理和电学参数,按优先级方式逐层替换电路中所有的逻辑门节点;最后利用启发式方法修复可能出现的最大延时违规情况。整体优化流程将在上述步骤中不断迭代直至无法将现有时序裕量转换为功耗的改善。针对通用测试电路的实验结果表明,采用该方法优化后电路静态功耗平均减小10%以上,最高达26%;与其它方法相比,该方法不仅大幅降低了功耗,而且避免了优化后电路最大延时的过度恶化,其最大延时违反量小于5 ps。

摘要：提出并实验证实了利用色散平坦高非线性光子晶体光纤中双抽运四波混频效应实现非归零(NRZ)到归零(RZ)码型转换的新方案,将一束NRZ信号光与两束同步时钟脉冲光同时注入光子晶体光纤,通过双抽运四波混频效应产生两个闲频光,经过光学滤波后即可完成单到双全光NRZ-RZ码型转换.与基于常规单抽运四波混频效应的码型转换方式相比,本设计方案由于采用了双抽运四波混频效应,因此具有双路组播信号波长可彼此独立选取的优点.分析了码型转换器的波长调谐性及对输入光功率波动的容忍性,得到转换信号的最优消光比和Q因子分别为15dB和5.4.研究结果表明,本方案既具有对比特率和调制格式透明的优点,又避免了使用单抽运四波混频效应进行码型转换时两路组播信号波长相互制约的弊端,且实现了全光波长转换和波长组播功能.

摘要：在视频信号的编解码流程中,离散余弦变换(DCT)是一个至关重要的环节,其决定了视频压缩的质量和效率。针对8×8尺寸的2维离散余弦变换,该文提出一种基于粗粒度可重构阵列结构(Coarse-Grained Reconfigurable Array,CGRA)的硬件电路结构。利用粗粒度可重构阵列的可重配置的特性,实现在单一平台支持多个视频压缩编码标准的8×8 2维离散余弦变换。实验结果显示,这种结构每个时钟周期可以并行处理8个像素,吞吐率最高可达1.157×109像素/s。与已有结构相比,设计效率和功耗效率最高可分别提升4.33倍和12.3倍,并能够以最高30帧/s的帧率解码尺寸为4096×2048,格式为4:2:0的视频序列。

摘要：为了提高FPGA布线的运行速度,提出一种减少重复搜索的快速布线算法,该算法分为布通驱动布线算法和时序驱动布线算法.在布通驱动布线算法中,通过把线网的布线路径转换成连接的布线路径来判断每条连接的路径中是否存在拥塞节点,如果存在,保留其布线路径,否则重新进行搜索;时序驱动布线算法采用临界度判定机制来平衡运行速度和时序性能之间的比重.实验结果表明,与公认的VPR布线算法相比,布通驱动布线算法和时序驱动布线算法的运行时间分别平均减少了95.19%和28.98%,且时序驱动布线算法的关键路径延时减少了4.80%.

摘要：改善单调速率（rate monotonic，简称RM）可调度性判定算法的效率，是过去40年计算机实时臣统设计的重要问题。最近，研究人员把可调度性判定问题扩展到了更一般的优化设计问题，即，如何调节在区间可选择情况下的任务运行时间，使得：（1）系统RM可调度；（2）系统的某个性能（如CPU利用率）达到最优。在已有的求解实时系统RM优化设计问题的方法中，都是先把原问题建模成广义约束优化问题，然后再对广义约束优化问题进行求解，但现有方法的求解速度较慢，任务数较多时不再适用。提出一种求解优化问题的方法——基于树状的线性规划搜（1inear programming search，简称LPS）方法。该方法先将实时系统RM优化设计问题建模成广义约束优化问题，再将其分拆成若干线性规划子问题，然后构造线性规划搜索树，利用剪枝搜索算法求解部分线性规划子问题，最后得到优化解。实验结果表明：LPS方法相比于已有的方法能够节省20％～70％的求解时间，任务数越多，节省时间越多。该研究成果可以与计算机可满足性模定理（satisfiability modulo theories，简称SMT）领域的多个研究热点问题联系起来，并可望改善SMT问题的求解效率。

摘要：量子硬件设计与制造技术的飞速发展使得人们开始预言大于100个量子比特的特定用途的量子计算机有望在5～10年内实现.可以想见,到那时候,量子软件的开发将变成真正发挥这些计算机能力的关键因素.然而,由于量子信息的不可克隆性和纠缠的非局域作用等量子特征,如何设计正确、高效的量子程序和量子通信协议将是一个富有挑战性的课题.形式化验证方法,特别是模型检测技术,已在经典软件设计和系统建模方面被证明行之有效,因此量子软件的形式化验证也开始受到越来越多的关注.从量子顺序程序验证和量子通信协议验证两方面,对近年来国内外学者,尤其对University of Technology Sydney和清华大学的研究组在该研究领域取得的一些成果进行了系统的总结.最后,对未来可能的研究方向和面临的挑战进行了简单展望.

摘要：几乎所有大陆岩石层的减薄现象,可能都与海洋板块的俯冲作用相关,但是两者之间的内在联系迄今仍不十分明确,为此,我们设计了一系列包含洋-陆俯冲系统的二维数值模型,来探讨海洋板块的俯冲作用对上覆大陆岩石层变形行为的影响,尤其对大陆岩石层减薄效应的制约.模型结果表明,海洋板块俯冲过程中的地幔楔熔体对大陆岩石层地幔的热侵蚀以及由熔体上升所诱发的地幔局部对流的强烈扰动会导致上覆大陆岩石层的减薄效应.这种效应不仅表现在横向上的向陆内蔓延,还表现在垂向上的向浅部发展.且多类动力学参数都能制约大陆岩石层的减薄效应.具体地,随着汇聚速率和洋壳厚度的增加,上覆大陆岩石层在横向上的减薄范围越大,在垂向上的减薄程度也越深;而随着俯冲海洋板块年龄的增加,上覆大陆岩石层在横向上的减薄范围增大,但在垂向上的减薄程度会减小;随着上覆大陆岩石层厚度的增加,其横向减薄范围会减小,但在垂向上的减薄程度会加深.本文研究成果能为揭示华北克拉通减薄/破坏的动力学过程提供一定的理论参考依据.

摘要：薄膜材料对微纳器件制造不可或缺,而其热导率直接限制微纳器件的散热性能,从而影响器件的可靠性。因此,研究薄膜热物理性质对于半导体器件的制造以及集成电路的设计极为重要。为此,对薄膜材料热导率测量方法进行了综述,并在分析薄膜微结构模型的基础上,对热导率测量方法进行了可行性分析,从而为薄膜材料热性能测量提供技术参考。

摘要：2001年MW7.8昆仑山口西地震形成约400 km的地震破裂带,主震断层为一长度350 km、呈东西走向且近直立的走滑断层.主震断层附近的同震滑动位错为研究断层内部的力学性质及几何形态提供了重要参考.本文根据Freund的III-型位错模型,以实地测量和卫星测量的地表错动数据为约束条件,求取沿主震断层走向断层内部各点的滑动位移分布以及破裂面沿断层深度方向的扩展宽度.计算结果表明:III-型位错模拟结果所得断层面滑动位移分布特征和由有限断层模型体波反演得到的结果有较高的吻合程度,且在深度方向上呈现强烈的不均匀性.由III-型位错模型给出的断层内部的破裂宽度小于20 km,其平均值为8.4 km.进一步的对比分析表明:地表同震位移量的大小同断层的破裂宽度在尺度上存在明确的比例关系,沿断层走滑方向各点的滑动位移随深度的变化特征具有自相似性的分形特征.结合III-型位错模拟和体波反演结果,基于Andrews方法计算断层面上静态应力变化的分布,其分布特征同样具有很高的吻合度.

摘要：以锦屏II级水电站3#引水隧洞为研究对象,通过事先开挖的平行于引水隧洞的2-1#试验支洞,利用数字钻孔摄像技术,对TBM掘进过程中围岩的开挖损伤区进行原位测试。基于对一系列不同时段的360°钻孔全景数字图像的综合分析,给出岩体的结构特性,得到隧洞开挖全过程中围岩裂隙的产生、发展和闭合的演化过程,分析该施工条件下的开挖损伤区范围、裂隙演化与TBM施工的关系,并探讨开挖损伤区的形成和演化机制。研究成果为现场支护设计、支护时机、围岩变形特性和地质资料分析提供直接依据。