摘要：现有基于CNN模型的视频异常事件检测方法在精度不断提升的同时,面临架构复杂、参数庞大、训练冗长等问题,致使硬件算力需求高,难以适配无人机等计算资源有限的边缘端设备。为此,提出一种面向边缘端设备的轻量化异常事件检测方法,旨在平衡检测性能与推理延迟。首先,由原始视频序列提取梯度立方体与光流立方体作为事件表观与运动特征表示;其次,设计改进的小规模PCANet获取梯度立方体对应的高层次分块直方图特征;再次,根据每个局部分块的直方图特征分布情况计算表观异常得分,同时基于内部像素光流幅值累加计算运动异常得分;最后,依据表观与运动异常得分的加权融合值判别异常分块,实现表观与运动异常事件联合检测与定位。在公开数据集UCSD的Ped1与Ped2子集上进行实验验证,该方法的帧层面AUC分别达到86.7%与94.9%,领先大多数对比方法,且参数量明显降低。实验结果表明,该方法在低算力需求下,可以实现较高的异常检测稳定性和准确率,能够有效兼顾检测精度与计算资源,因此适用于低功耗边缘端设备。

摘要：有机-无机杂化卤化物钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells, PSCs)由于其成本低廉、制备工艺简单、光电转换率高等优点引起了越来越多的关注,在下一代半导体光伏技术中显示出巨大的发展潜力。然而PSCs器件在商业化生产应用之前,必须解决某些关键问题,例如器件在湿度、光照和过热条件下缺乏稳定性,性能会急剧衰退。层状二维(two-dimensional, 2D)钙钛矿由于其优异的环境稳定性而受到研究人员的广泛关注。通过引入不同种类的疏水性大体积有机铵阳离子可以在钙钛矿体内形成稳定的2D结构。然而,由于绝缘有机间隔阳离子的存在,使其电荷输运能力受阻并影响光电转换性能。本文根据不同种类2D钙钛矿光伏器件的发展进程,总结了影响2D钙钛矿结构和性能的关键问题,如晶体垂直取向设计、量子阱调控和有机层间隔阳离子替换工程等。最后对2D PSCs的未来发展进行展望。

摘要：基于忆阻器的数字逻辑电路为探索先进的计算体系结构开辟了新的途径。在多种基于忆阻器的逻辑设计方法中,忆阻器比例逻辑(MRL)可以与传统CMOS工艺兼容制备出基本的门电路元件。简化了CMOS结构,仅单独使用NMOS管与忆阻器级联可以实现各种逻辑门单元。随后根据所提出的方案设计了编码器、解码器、全加器、乘法器等,并使用LTspice软件进行信号仿真,模拟结果与真值表完全一致。与传统的逻辑电路进行比较,该设计方案大量节省了元件数量,并且部分电路设计不需要为晶体管提供额外的独立电源,因此应用在更复杂的电路中可以大大节省芯片集成面积,为传统集成电路技术提供了一种有前途的替代方案。

摘要：CPU+GPU的架构设计广泛应用于AI服务器,以实现大数据、云计算和人工智能等领域的数据收集和处理,常用的CPU+GPU PCIe拓扑结构有Balance Mode、Common Mode和Cascade Mode 3种。结合实际需求,复杂多样的应用场景需要对各种拓扑结构的适用性进行研究。首先简要介绍3种拓扑结构;然后设计实验,通过点对点带宽与延迟、双精度浮点运算性能和深度学习推理性能测试深入分析3种拓扑的适用性,为AI服务器在实际应用中的PCIe拓扑选择提供指导。

摘要：针对动漫渲染行业等中高端存储系统需求,为保证海量数据和高并发访问的应用,设计了具有高可靠性、高可扩展性、高性能的NAS集群存储系统.该NAS集群存储系统具有支持十亿级文件数量,PB级存储容量,数十GB的聚合带宽,可以满足动漫渲染、高性能计算等领域的应用.

摘要：为提高卷积神经网络(CNN)训练速度,设计一种基于FPGA的分布式CNN加速器。采用数据并行分布式架构,通过多FPGA并行计算提高CNN的训练速度。分析各层数据依赖性,调整矩阵卷积运算顺序,实现层内和层间的细粒度流水线。针对卷积运算消耗过多存储资源,设计一种数据拼接存储结构,有效节省存储资源。为实现多FPGA互联,采用40G光纤传输数据,同时优化Ring-Allreduce传输模式,减少板间数据传递的延迟。针对Mnist数据集,选用16 bit定点量化,不同层间选用不同量化方案,减小梯度下降误差。测试表明,基于Intel Arria 10硬件平台,设计的2 FPGA和3 FPGA架构相对于单FPGA可分别实现1.99、2.98的加速比。

摘要：在CC-NUMA架构系统中,为了减少缓存一致性维护的开销,大规模CC-NUMA系统通常采用多级缓存一致性域设计,降低平均一致性维护操作数量,从而有效缓解系统性能扩展与一致性维护开销的矛盾.传统的MESI,MESIF,MOESI协议主要是针对单级一致性域优化设计,并且没有考虑到大型数据库应用中查询(数据读访问)业务量占据主导地位的特点,故该类一致性协议在多级缓存一致性域场景下存在着跨域操作频度高、执行效率低等缺点.针对上述问题,提出了一种基于共享转发态的多级缓存一致性协议MESI-SF.该协议创建了一个共享转发态Share-F,允许多个一致性域内同时存在远端数据副本的可读可转发状态,从而能够为同一域内同地址的读请求直接提供共享数据,有效减少了跨域操作,提升系统性能.SPLASH-2程序集模拟结果表明,对于两级Cache一致性域系统,相比MESI协议,MESI-SF能够减少23.0%跨结点访问次数,指令平均执行周期数(cycles per instruction,CPI)降低7.5%;相比MESIF协议,MESI-SF能够减少12.2%跨结点访问次数,指令平均执行周期数降低5.95%.

摘要：随着物联网、云计算与网络舆情分析等应用的快速发展,大数据处理的应用已经成为数据中心的核心负载.数据中心服务器普遍采用多核处理器,而目录缓存作为多核处理器结构中维护缓存一致性的关键部件,对其结构研究(如稀疏目录)更多地关注于目录缓存的容量与可扩展性,更适合处理高性能计算等计算密集型应用.然而,当多核处理器执行延迟敏感的大数据应用程序时,目录缓存的高访存延迟严重制约了数据中心的服务质量.针对该问题,新型主从目录缓存结构优化了数据访问过程中的一致性协议通路,其中主目录区分共享与私有数据,管理私有数据的访存操作,降低私有数据的访存延迟,提高了从目录的容量利用率;从目录维护共享数据的缓存一致性,采用有限位标签结构,提高了从目录的存储效率.实验在Simics+GEMS模拟平台上对大数据程序测试集Cloudsuite-v1.0进行评估.结果表明在以大数据应用程序为主的运行环境下,与2倍容量的稀疏目录相比,主从目录缓存结构降低了24.39%的硬件开销,降低了28.45%的缓存缺失延时,提升了3.5%的处理器IPC;与缓存内目录相比,主从目录结构虽然损失了5.14%的缓存缺失延时与1.1%的处理器IPC,但是降低了42.59%的硬件开销.

摘要：设计和实现了一种多协议通用目标器软件,它由3部分组成:协议解释驱动、中间层驱动以及后端设备驱动,它同时支持ISCSI,FC,SRP协议,其他协议可以前端协议解释驱动的方式加入到系统中,易于扩展.最后进行了性能测试,结果显示较好的性能,并且多协议同时工作时相互性能影响很小,可以广泛地应用于阵列系统的构建中.

摘要：随着集群存储系统的规模越来越大,在一些系统搭建中出现分级存储的需求.目前集群文件系统的分布式锁管理器对于分级存储管理的数据迁移时,可能无法保证数据的一致性.参考传统分级存储系统的设计中,这里提出了集群文件系统布局锁的概念,通过布局锁来维护文件迁移时数据的一致性.通过分析目前的分布式锁机制在应用于集群文件系统分级功能时的不足,针对性地阐述了适用于集群文件系统分级存储的分布式布局锁,并对分布式布局锁的实现进行了分析.