摘要：动态差分逻辑是一种典型的电路级差分功耗攻击(DPA)防护技术。这种技术通过使逻辑门保持恒定的翻转率来降低电路功耗与数据信号之间的相关性。介绍了一种新型的、基于查找表(Look-Up-Table,LUT)结构的动态差分逻辑(LBDL),以及基于这种逻辑的集成电路设计方法。该设计方法仅需在传统的半定制设计流程中添加少量的替换操作就可以实现,因而比其他完全需要全定制设计的动态差分逻辑具有更好的实用性。而相对同样适用于半定制实现的动态差分逻辑WDDL(Wave Dynamic Differential Logic),LBDL逻辑解决了逻辑门翻转时刻与数据信号之间的相关性,从而比WDDL逻辑具有更好的功耗恒定性。实验结果表明,该设计方法能够有效实现具有抗DPA攻击性能的电路。

摘要：时间敏感网络(time-sensitive networking,TSN)通过时空资源规划保证关键流量传输的实时性和确定性,规划工具在分配时间资源时使用关键帧,在重负载情况下进出芯片的最大交换延时时作为输入参数.为了满足TSN应用的低传输延时要求,TSN芯片设计时需要以最小化最大交换延时为重要目标.当前商用TSN芯片一般采用单流水线交换架构,容易在流水线的入口处发生“完整帧阻塞”问题,导致芯片的最大交换延时难以降低.针对此问题,提出了一种基于时分复用的多流水线交换架构(n-pipeline switching architecture,nPSA)该架构将“完整帧阻塞”问题优化成“切片阻塞”问题.同时,提出了面向时分复用机制的加权轮询式时隙分配算法(WRRSA)以求解不同端口类型组合下的时隙分配方案.目前nPSA架构和WRRSA算法已经在OpenTSN开源芯片和“枫林一号”ASIC芯片(HX-DS09)中得到应用.实际测试结果显示,长度为64 B的关键帧在OpenTSN芯片和“枫林一号”芯片中经历的最大交换延时分别为1648 ns和698 ns,与基于单流水线架构的TSN交换芯片的理论值相比,延时数值分别降低约88%和95%.

摘要：BLAS库是基本线性代数子程序库,是许多大型科学与工程计算的核心计算程序,FitenBLAS库是在多核多线FT1000微处理器上开发的基本线性代数库,其研制对FT1000微处理器在科学与工程计算中的应用具有重要意义.根据多级存储结构和寄存器的数目,设计了向量与向量、矩阵与向量和矩阵与矩阵运算的多级循环展开方法,采用指令调度、数据预取等通用优化技术,优化BLAS库串行程序.对于BLAS3子程序,设计了矩阵乘无冗余数据拷贝分块算法,采用指令重排、访存与计算的重叠、分块等技术优化矩阵乘子程序,基于矩阵乘子程序实现了其他BLAS3子程序.研制了汇编线性代数程库FitenBLAS,其核心子程序矩阵乘的双精度计算性能达到6.91Gflops,是峰值性能的86.4%.

摘要：矩阵转置是矩阵运算的基本操作,广泛应用于信号处理、科学计算以及深度学习等各种领域。随着国防科技大学自主研制的飞腾异构多核数字信号处理器(digital signal processor, DSP)在各种领域中的推广应用,对高性能矩阵转置实现提出了强烈需求。针对飞腾异构多核DSP的体系结构特征与矩阵转置操作的特点,提出了一种适配不同数据位宽(8 B、4 B以及2 B)矩阵的并行矩阵转置算法ftmMT。该算法基于DSP中向量处理单元的Load/Store部件实现了向量化,同时基于矩阵分块实现了多个DSP核的并行处理,通过隐式乒乓设计实现了片上向量化转置与片外访存的重叠以及访存性能的大幅提升。实验结果表明,ftmMT能够显著加快矩阵转置操作,与CPU上的开源转置库HPTT相比,可获得高达8.99倍的性能加速。

摘要：区块链技术解决了在不可信环境下建立信任的基础难题,被视为继云计算、物联网和人工智能之后的又一项颠覆性技术.然而,目前公有链面临2大根本难题:1)较低的系统吞吐率无法满足大规模运用的需求;2)持续增长的账本和状态数据,对节点磁盘和内存容量提出了较高要求.已有的扩容技术往往只针对提升系统吞吐,忽略了区块链数据增长对节点存储资源消耗的严重问题.为此,提出了PocketChain,一种对存储友好的轻量级扩容技术,在不牺牲去中心化与安全性的前提下,实现高吞吐和低存储的特性.首先,针对数据增长问题,PocketChain采用无状态客户端设计,使用RSA累加器对状态进行压缩,使得验证节点只需存储区块头部信息,大大降低节点对磁盘和内存的需求.其次,PocketChain将无状态客户端运用于分片技术架构下,在提升系统吞吐的同时,克服分片周期性随机重组导致的状态迁移问题,从而能进一步提升分片重组频率,增加分片系统安全性.实验结果表明:该方法能够有效降低节点存储需求,并线性提升系统吞吐.

摘要：求解布尔不可满足子式在超大规模集成电路设计与验证领域都具有非常重要的理论与应用价值,帮助EDA工具迅速定位错误与不一致。针对求解不可满足子式的非完全方法,提出了消解悖论与悖论解析树的概念,在此基础上提出一种启发式局部搜索算法。该算法根据公式的消解规则,采用局部搜索过程直接构造证明不可满足性的悖论解析树,而后递归搜索得到不可满足子式;算法中融合了布尔推理技术、动态剪枝方法及蕴含消除方法以提高搜索效率。基于随机测试集进行了实验对比,结果表明提出的算法优于同类算法。

摘要：新兴的三维静态存储器将代替二维静态存储器被广泛用于高性能微处理器中,但它依然会受到软错误的危害。为了能够快速、自动分析多层管芯堆叠结构的三维静态存储器软错误特性,搭建了三维静态存储器软错误分析平台。利用该平台对以字线划分设计的三维静态存储器和同等规模的二维静态存储器分别进行软错误分析,并对分析结果进行对比。研究结果表明二维和三维静态存储器的翻转截面几乎相同,但三维静态存储器单个字中发生的软错误要比二维静态存储器更严重,导致难以使用纠检错技术对其进行加固。静态模式下二维和三维静态存储器敏感节点均分布于存储阵列中,表明静态模式下逻辑电路不会引发软错误。

摘要：随着ＣＯＲＢＡ等分布计算技术的发展，分布式应用开始关注系统的可靠性、可用性、开放性、计算资源共享与可重用等问题．面向Ａｇｅｎｔ的分布计算技术是解决上述问题的有效手段．文中基于面向Ａｇｅｎｔ的计算观点，论述了分布式应用及其内部分布对象之间的关系，并针对系统可靠性以及可用性的需求，在ＣＯＲＢＡ平台上实现了一个Ａｇｅｎｔ框架，用于构造面向Ａｇｅｎｔ的分布式应用．最后介绍利用一种Ａｇｅｎｔ通信语言ＫＱＭＬ，实现多Ａｇｅｎｔ系统开放互操作的应用实例．

摘要：针对UWB应用设计实现了一个1.5-6GHz的两级CMOS低噪声放大器(LNA).通过引入共栅(CG)和共源(CS)结构以获得宽范围内的输入匹配,采用电流镜和峰化电感进行电流复用,所提出的LNA实现了非常平坦化的功率增益和噪声系数(NF).经标准0.18μm CMOS工艺实现后,版图后模拟结果表明在1.5-5GHz频率范围内功率增益(S21)为11.45±0.05dB,在2-6GHz频率范围内噪声系数(NF)为5.15±0.05dB,输入损耗(S11)小于-18dB.在5GHz时,模拟得到的三阶交调点(IIP3)为-7dBm,1dB压缩点为-5dBm.在1.8V电源电压下,LNA消耗6mA的电流,版图实现面积仅为0.62mm2.

摘要：云际计算是支持公有云、私有云、边缘云和微云等异源异质云服务以自主对等方式纵横协作共赢的新型计算模式,可为独立云服务实体间行为交互、信任构建和贡献度量等提供防篡改、可追溯能力支持,进而最大限度削弱阻碍不同利益攸关者协作的不确定性因素.提升云际协作意愿和效率需要基于何种机理进行何种机制创新,是云际计算成长演化中需要进一步阐述的新问题.本文首先以基于“数字空间证据”构建或增强信任关系为设计原则,提出了基于区块链的云际分布记账软件定义模型,并系统阐述了分布记账支撑云际服务独立性、可审计性以及释放云际协作潜能的内在机理;其次,面向云际复杂交互行为,深化并固化了云际分布记账运行逻辑流程及关键环节的设计,避免其在错综复杂要素综合作用下呈现不确定冲突和矛盾;再次,针对数据要素流通及复杂异步交互场景,细化并优化了云际分布记账合约逻辑模型;最后,论述了以分布共识、智能合约等为代表的云际分布记账核心技术及相应指标的现状,并对关键技术的目标属性体系、前瞻性挑战等进行了展望.