摘要：随着区块链技术的不断发展,区块的传输延迟成为区块链系统可扩展性的性能瓶颈。远程直接内存访问(RDMA)技术能够支持高带宽和低时延的数据传输,为低延迟区块传输提供了新的思路。因此,结合RDMA原语的特性,设计了用于区块信息共享的区块目录结构,并在此基础上设计并实现了区块传输的基本工作过程。实验结果表明,相较于基于TCP的方案,在1 MB大小的区块上基于RDMA的区块传输机制将节点间的区块传输延迟降低了44%,全网络的区块传输延迟降低了24.4%,在10000节点规模的区块链上,区块链发生临时分叉的数量降低了22.6%。可见,基于RDMA的区块传输机制充分发挥了高速网络的性能优势,降低了区块传输延迟及临时分叉的数量,提高了现有区块链系统的可扩展性。

摘要：并行算法是计算机科学中重要的研究内容,已有几十年的发展历程.回顾一下其研究历程,既有高潮也有低谷,究其原因是,它没有形成自身的一套研究方法学.为此文中提出并行算法研究要建立起一套完整的"理论-设计-实现-应用"的学科体系,也就是所谓的并行算法研究的生态环境.只有这样才能够保持并行算法研究稳定、可持续发展,并使得并行算法的研究成果更加实用,从而更富有生命力.

摘要：针对远程高性能计算服务与开发的实际状况,提出了一种"客户端-Web Services-前端机-计算结点"的四层体系结构,以Eclipse,Tomcat和Axis为主要开发工具,Java为主要编程语言,设计了一套基于Web Services的远程高性能计算机服务与开发环境—WSParallel系统。该系统旨在提供一种高效率、低成本、能适应低带宽和不稳定网络状况,且具有较高安全性、稳定性和可扩展性的远程高性能计算服务与开发环境。

摘要：由于CPU在处理海量数据时所面临的性能瓶颈,使得基于异构系统的异构并行计算成为并行计算领域的研究热点之一.HXDSP是中国电子科技集团第三十八所自主研制的DSP芯片,能满足多种高性能计算领域的需求.为了充分发挥HXDSP的计算能力以及多HXDSP设备并行计算的能力,本文设计了基于OpenCL的HXDSP异构计算框架.本文根据计算任务的特性设计了不同的OpenCL设备映射方式,使得HXDSP异构计算框架能适应不同的应用场景,充分利用HXDSP的计算资源并节省能耗.本文在HXDSP异构计算框架设计完成的基础上针对HXDSP异构计算应用程序进行优化,包括数据传输优化和数据访问优化.最后本文通过实验分析了HXDSP异构计算框架的程序性能,验证了HXDSP异构计算框架的可行性以及有效性.

摘要：MATLAB被广泛应用于算法设计及验证,但由于平台限制及性能因素影响,实际工作中通常使用C语言及高性能库来重写和优化代码。人工转换MATLAB到C工作繁琐,而大部分已有的自动转换方法又难以解决MATLAB的高性能矢量运算和库函数与C的对接问题。为此,设计了一个MATLAB到高性能C的自动转换系统,通过将MATLAB代码转换为中间表示,进一步转换为C代码。同时,将MATLAB的高性能矢量运算和库函数对接到高性能C函数库Math Kernel Library(MKL)上。在相同MATLAB代码上的实验结果表明,该系统转换生成的C代码性能与人工编写的C代码相当,优于已有的转换方法生成的C代码。

摘要：在RAID-0阵列中设计了一种基于冷热数据分离存储的固态硬盘阵列系统架构HA-RAID,并结合滑动窗口技术进行优化.其主要思想是,利用固定长度的滑动窗口将阵列系统中的盘划分为普通盘和热点盘,热点盘专门存放热数据,普通盘存放普通数据,且阵列中各盘的角色随着滑动窗口的移动而不断变化.在8块商用固态硬盘组成的RAID-0阵列系统上对HA-RAID予以实验分析.实验结果表明,相比于未引入冷热数据分离机制的原始RAID-0做法,HA-RAID可以将热数据相对均匀地存储到各个盘上,很好地实现了阵列系统级的负载和磨损均衡,从而将阵列中热点盘出现的比例降低到几乎为0.在真实的企业级工作负载下,相比原始RAID-0,HA-RAID减少12.01%～41.06%的平均响应时间,很好地实现了阵列系统级的I/O性能提升.

摘要：属性图是一种流行的图数据模型,在各种图系统中得到了广泛应用.然而,面向事务型负载的图数据库系统在执行图分析任务的场景下面临着高延迟等挑战.传统的图分析系统往往是基于简单图模型,而且大多不支持图的事务型负载.因此,迫切需要一个能够在属性图上高效处理事务型负载和图分析任务的图存储系统.持久性内存的问世,使得我们有机会重新设计图存储系统,以充分发挥这种设备的特点.为此,本文提出了一种基于持久性内存的属性图存储系统,名为TAG. TAG采用了一种新颖的混合架构的图存储方式,以充分发挥持久性内存和主存的优势.其次,通过拓扑和索引结合的方式,将图的拓扑嵌入到系统的索引中以加速图的拓扑查询.最后, TAG通过基于标签的方式来组织图的属性数据,进一步优化图的属性访问.实验结果表明, TAG显著优于其他图数据库系统,与图分析系统相比, TAG也有着相近的性能表现.

摘要：ZD码(ZigZag-decodable codes)是基于之字形解码算法设计生成的一类纠删码,它仅需要少量的计算即可修复存储系统中的故障数据,但需要存储相对其他纠删码更多的冗余数据以保证系统的高可靠性.为了降低ZD码产生的存储开销,本文通过分析当前在存储系统中使用的之字形解码的思想,提出了一种优化的之字形解码算法.新的解码算法能够更充分利用校验数据中的信息来完成数据修复.基于新的解码算法,本文相应的提出了一种新的ZD码编码方案,由于新算法更高的信息利用率,新的编码方案能够用更少的存储开销来满足存储系统的高可靠性.实验结果表明,本文提出的ZD码编码方案具有最优的存储开销,且编解码性能远高于目前广泛使用的RS码.

摘要：代码嵌入利用神经网络模型将二进制函数的代码表示转化为向量,在漏洞搜索等应用中展现了优势。现有的方法将函数表示为汇编指令序列、控制流图的拓扑结构或若干路径,都没有克服不同编译环境导致控制流图结构变化的干扰。为此,设计了基于基本块树(Basic Block Tree, BBT)的代码表示以及构建了对应的代码嵌入模型BBTree。首先,二进制函数被表示为一系列BBT,每个BBT被处理为指令序列;其次,BBTree利用LSTM和Bi-GRU将基于BBT的代码表示转化为向量;最后,通过计算向量间的距离去高效衡量对应函数的相似性。在代码搜索中,BBTree的平均准确率比主流工具提升了24.8%;在漏洞搜索中,BBTree的平均召回率比主流工具提升了26.1%。

摘要：主流的二代测序序列找全比对算法采用种子扩展的方法,由于长种子索引存在空间开销大或检索时间长的问题,这类算法大多使用短种子而导致候选位置过多,增加了比对的时间成本.为此,提出一种基于长种子的找全比对算法,设计了一种空间开销低和检索时间适度的长种子哈希索引,其通过模运算限制哈希空间并使用布隆过滤器识别同一存储位置上的不同种子.长种子显著减少候选位置数量,从而降低验证阶段的时间开销.实验结果表明,在人类基因序列测序数据集上,该算法维持同等精度的同时比现有主流算法时间效率更高.