摘要：工艺波动下3D IC的成品率受绑定策略的影响较大.为了减少不当绑定造成的成品率损失,提出一种基于关键通路时延的3D IC绑定优化方法.通过绑定前时延测量得到待绑定芯片各层的时序特性,利用不同层上的通路进行时延互补,使用"好"的芯片挽救"坏"的芯片;把最大成品率问题抽象成二分图的最大匹配问题,提出了分级和啮合两种绑定优化算法,采用增广路经算法进行求解.实验结果表明,相对于不考虑工艺波动的随机绑定方法,采用文中方法有效地提高了3D IC的成品率.

摘要：为了降低嵌入式处理器中寄存器堆的功耗,提出一种基于限制取指的寄存器堆延迟写回技术.对于嵌入式处理器,传统的寄存器堆延迟写回技术带来的效果并不明显,文中根据处理器前端比后端快的特点,采用限制取指技术提高寄存器堆延迟写回的效果,不仅大幅度地消除了对寄存器堆不必要的写操作,同时也降低了处理器前端的功耗.FPGA平台上的实验结果表明:在不影响程序性能的情况下,应用该技术后,EEMBC程序对定点寄存器堆的写操作减少了35%,对ICache的访问减少了15%,且没有额外的开销.

摘要：现有的大部分可检索加密方案建立的安全索引面临着统计攻击的威胁.为了抵抗统计攻击,部分方案设计出关键词?文档一一对应的陷门,以检索时多次的陷门计算为代价保证安全性,但是这样又导致检索速度过于慢而无法接受.为此,研究了针对密文的安全检索方案,在克服已有方案缺点的同时保证对于统计攻击的安全性.该方案使用Bloom过滤器为文档的关键词构造索引.为了确保检索效率,对于相同的关键词构造唯一对应的陷门.通过增加伪造的文档索引,并且在索引中进行插值来确保每个关键词在文档集合中出现的次数相似,从而达到语义安全并且能够抵抗统计攻击.在实现中,对索引进行倒排进一步提高检索效率.证明了本方案的安全性,且采用实验验证了其有效性和高效性.

摘要：晶体管老化效应已成为影响集成电路可靠性的重要因素.文中基于晶体管老化效应的物理模型,提出一种电路老化分析框架来预测集成电路在其服务生命期内的最大老化.首先计算出在最坏操作情况下电路老化的上限值;随后通过考虑工作负载和电路的逻辑拓扑对老化效应的影响,采用非线性规划求得会导致最大电路老化的最差占空比组合.实验结果表明,与同类方法相比,该老化分析框架对电路老化的预测具有更高的精度,更接近于电路在实际工作条件下的老化情况.

摘要：选择关键的常规扫描触发器进行置换是采用部分增强型扫描时延测试方法的核心问题.通过定义常规扫描触发器和未检测跳变时延故障的相关度的概念及其计算方法,提出一种触发器选择方法.首先找到被测电路中采用捕获加载方法不可测,但采用增强型扫描可测的跳变时延故障;然后依据常规扫描触发器与这些故障的相关度把少量关键的常规扫描触发器替换成为增强型扫描单元,从而有效地提高电路中跳变时延故障被检测的概率.实验结果表明,采用文中方法在可以接受的硬件开销下能有效地提高被测电路中的跳变时延故障覆盖率.

摘要：大规模网络结构设计是构建大规模分布式系统和E级高性能计算集群的核心技术之一,底层网络设计者需要结合顶层应用通信流量特征,进行网络结构选型与优化.不当的应用通信模型会引起网络结构设计与实际需求的背离,进而导致系统通信和整体性能的下降.传统基于"黑盒"数据分析的流量建模方法存在业务建模粒度粗和应用数据规模扩展性差等缺陷.该研究引入模拟业务内部逻辑的"事件驱动"思想,提出一种针对主流计算模式MapReduce进行流量建模与流量产生方法.与真实应用流量的对比评测显示,该方法能够准确体现MapReduce计算业务所产生网络流量的特征.基于正确的流量模型,该文对四种主流数据中心网络进行了性能模拟分析.结果表明:相较负载随机均匀分布流量,同一种网络在负载MapReduce特性流量时性能将下降超过30%,因此特性流量能更加明显地展现网络拥塞与瓶颈问题.仿真实验所得到的有关网络性能瓶颈、拓扑可扩展性以及网络性价比的结论,为大规模数据中心网络选型和性能优化提供了新的依据.

摘要：为了缓解提供智能服务的AI模型训练流式数据存在模型性能差、训练效率低等问题,在具有隐私数据的分布式终端系统中,提出了一种面向异构流式数据的高性能联邦持续学习算法(FCL-HSD)。为了缓解当前模型遗忘旧数据问题,在本地训练阶段引入结构可动态扩展模型,并设计扩展审核机制,以较小的存储开销来保障AI模型识别旧数据的能力;考虑到终端的数据异构性,在中央节点侧设计了基于数据分布相似度的全局模型定制化策略,并为模型的不同模块执行分块聚合方式。在不同数据集下多种数据增量场景中验证了所提算法的可行性和有效性。实验结果证明,相较于现有工作,所提算法在保证模型对新数据具有分类能力的前提下,可以有效提升模型对旧数据的分类能力。

摘要：随着特征尺寸进入纳米尺度,相邻连线之间的电容耦合对电路的影响越来越大,并可能使得电路在运行时失效.为此提出一种面向受害线上最大串扰噪声的测试生成方法,该方法基于多串扰脉冲故障模型,能够有效地模型化故障并生成合适的向量.为了能够激活尽可能多的侵略线以造成受害线上的最大脉冲噪声,首先将测试生成问题转化为一个加权的最大可满足问题,再使用解题器求解,以得到测试向量;此外,将子通路约束加入到可满足问题的描述之中,以保证所有被激活的侵略线能够同时跳变.针对ISCAS89电路的实验结果显示,文中方法适用于较大规模电路的串扰噪声测试,并且具有可接受的运行时间.

摘要：在千万亿次规模的系统中,互连网络设计面临新的挑战.高性能节点和大规模是构建千万亿次系统的主要技术趋势,不断提高的节点计算能力要求互连网络提供更高的性能,而不断增大的规模又对互连网络扩展性提出了更高的要求.此外,随着系统规模的增大,集合通信的执行时间也在不断增长,制约了应用的扩展性,集合通信的性能需要得到进一步优化.除性能之外,可靠性问题也随着系统规模的扩大而日益严重.而随着计算节点性能的不断提高,互连网络逐渐成为限制大规模计算机系统性能的瓶颈.互连网络核心部件交换芯片可提供的聚合网络带宽受到工艺和封装技术的限制.从网络结构与交换机结构的协同设计思想出发,提出了一种在交换机聚合带宽限定的条件下多轨分割网络结构和设计方法.通过数学建模和网络模拟仿真,分析了该多轨分割网络的性能边界.评测结果表明:该网络可将短消息(长度小于128B)的平均延迟性能提高10倍以上,为以短消息占多数的数据中心网络的性能优化提供了新思路.

摘要：讨论了地震层析成像的LSQR算法(最小二乘QR分解).在建立偏导数矩阵方程组时,对区内地震在方程中保留震源项,引入正交投影算子进行参数分离,对区外远震采用传统的平滑处理方式,用LSQR法求解联立的方程组.由于区内地震的正交分解处理和区外远震的平滑处理,使得偏导数矩阵中的非零元素成倍增加,对于大型反演问题,这些非零元素常常达到几十GB到几百GB的数量级,巨量的内存占用成为LSQR算法的瓶颈.针对这一问题,本文研究了偏导数矩阵中非零元素的分布规律,设计出合理的存储结构,采用分布式存储进行矩阵计算,提出了LSQR算法的并行化方案,并在联想深腾6800超级计算机上实现.导出了LSQR算法的并行效率估算公式.对两个地区的实际地震层析成像数据进行了效率测试.