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基于LSOT的高速IP路由查找算法

计算机学报 2002年第1期25卷 106-111页

作者：彭元喜龚正虎国防科学技术大学计算机学院长沙410073

由于因特网速度不断提高、网络流量不断增加、路由表规模不断扩大 ,IP路由查找已经成为制约路由器性能的重要原因 ,因而受到广泛重视 .目前人们已经提出几种算法用于解决 IP路由查找问题 ,但均不能完全满足核心路由器的要求 .该文提出... 详细信息

由于因特网速度不断提高、网络流量不断增加、路由表规模不断扩大 ,IP路由查找已经成为制约路由器性能的重要原因 ,因而受到广泛重视 .目前人们已经提出几种算法用于解决 IP路由查找问题 ,但均不能完全满足核心路由器的要求 .该文提出一种基于 L SOT的 IP路由查找方法 ,它使用可变大小段表和偏移量表 ,能适应 SRAM和 FPGA芯片内存储器容量的变化 ,具有查找速率高、更新时间快、存储代价低、易于实现等特点 ,使用 FPGA设计能满足 10 Gbps端口速率核心路由器环境的要求 ,使用 ASIC设计能满足 4 0

关键词： Internet LSOT 高速IP路由查找算法路由器

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一种基于目录的软件事务性内存实现算法

计算机研究与发展 2008年第9期45卷 1517-1523页

作者：张小强彭林彭元喜谢伦国国防科学技术大学计算机学院长沙410073

软件事务性内存(STM)提供同步手段,让多线程程序高效并发执行.STM算法中一般包含记录所访问的共享数据、缓冲投机修改的数据以及处理事务冲突.STM中的主要开销在于维护共享数据访问记录和一致性验证.维护共享数据访问记录主要目的是便... 详细信息

软件事务性内存(STM)提供同步手段,让多线程程序高效并发执行.STM算法中一般包含记录所访问的共享数据、缓冲投机修改的数据以及处理事务冲突.STM中的主要开销在于维护共享数据访问记录和一致性验证.维护共享数据访问记录主要目的是便于进行验证.冲突检测(conflict detection)判断两个事务能否同时提交,而验证(validation)确保每个线程看到的数据状态是一致的.给出了关于STM一个简单模型,证明在STM中对共享数据的修改是线性的.提出的LDSTM算法通过在目录中维护版本信息,可以在读取各个共享对象时快速确定事务的内存视图是否处于一致状态,可以极大减少冲突检测和验证的开销.该算法可以实现早期发现写-写冲突,减少无效计算.在单线程情况下该算法开销很小.实验数据表明,LDSTM简单高效,冲突检测和验证开销减少明显.

关键词：软件事务性内存(STM) 冲突检测验证并发多线程

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一种动态分配虚拟输出队列结构的片上路由器

计算机研究与发展 2012年第1期49卷 183-192页

作者：朱红雷彭元喜尹亚明陈胜刚国防科学技术大学计算机学院长沙410073

传统虚通道流控技术的片上路由器通过增加虚通道缓解排头阻塞引起的链路吞吐率下降以及网络拥塞的同时,面临缓冲区低利用率、仲裁开销较大等问题.而动态虚通道流控的片上路由器虽可通过动态管理缓冲单元,提高缓冲区利用率与链路吞吐率,... 详细信息

传统虚通道流控技术的片上路由器通过增加虚通道缓解排头阻塞引起的链路吞吐率下降以及网络拥塞的同时,面临缓冲区低利用率、仲裁开销较大等问题.而动态虚通道流控的片上路由器虽可通过动态管理缓冲单元,提高缓冲区利用率与链路吞吐率,但却不可避免流控与仲裁逻辑复杂度与开销的快速增长.为了提高链路吞吐率与缓冲区利用率,获得较好的性能与开销折中,提出一种动态分配虚拟输出队列结构的片上路由器DAVOQ,该结构通过快速链表动态组织虚拟输出队列,同时使用超前路由机制以简化仲裁逻辑,优化流水线.模拟与综合的结果表明,相比传统虚通道路由器,DAVOQ路由器改善报文传输延迟与吞吐率的同时,在0.13μm CMOS工艺下,节省了15.1%的标准单元面积与12.9%的漏电流功耗;而相比动态虚通道路由器,DAVOQ路由器能够以较小的吞吐率损失获得可观的延迟改善,同时节约15.6%的标准单元面积与20.5%的漏电流功耗.

关键词：片上网络虚拟输出队列虚通道排头阻塞超前路由

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基于短前缀长度分割的高速二维分组分类算法

计算机研究与发展 2002年第9期39卷 1038-1042页

作者：彭元喜龚正虎刘耀国防科学技术大学计算机学院长沙410073

分组分类是路由器根据 IP分组的多个域 ,从分类器数据库中匹配每个输入分组 ,确定分组转发规则的技术 .分类器为实现因特网新业务提供了统一的方式 ,这些新业务包括 :防火墙 ,网络地址翻译等 .二维分组分类问题在未来的因特网体系结构... 详细信息

分组分类是路由器根据 IP分组的多个域 ,从分类器数据库中匹配每个输入分组 ,确定分组转发规则的技术 .分类器为实现因特网新业务提供了统一的方式 ,这些新业务包括 :防火墙 ,网络地址翻译等 .二维分组分类问题在未来的因特网体系结构中占有十分重要的地位 .目前 ,人们已经提出了几种分组分类算法 ,但没有一种是理想的 .提出基于短前缀长度分割的二维分组分类算法 ,它使用短前缀长度分割 (SPL S)技术对分类器集合进行分割 ,使得分割后的小分类器子集合可以使用已有的快速 IP路由查找方法进行查找 ,实现时以多叉树作为基本数据结构 .实验显示它具有存储需求小 ,平均查询时间快 ,更新时间快 ,适合于大的分类器等特点 ,是一种较好的二维分组分类算法 .

关键词：短前缀长度分割二维分组分类算法四叉树因特网 IP地址

基于压缩NH表的高速IP路由查找算法的研究

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电子学报 2002年第2期30卷 196-200页

作者：彭元喜唐玉华龚正虎国防科学技术大学计算机学院湖南长沙410073

由于因特网速度不断提高、网络流量不断增加和路由表规模不断扩大 ,IP路由查找已经成为制约核心路由器性能的主要原因 ,因而受到了广泛重视 .目前人们已经提出几种高速IP路由查找算法 ,但没有一种是理想的 .本文提出一种使用压缩NH表进... 详细信息

由于因特网速度不断提高、网络流量不断增加和路由表规模不断扩大 ,IP路由查找已经成为制约核心路由器性能的主要原因 ,因而受到了广泛重视 .目前人们已经提出几种高速IP路由查找算法 ,但没有一种是理想的 .本文提出一种使用压缩NH表进行IP路由查找的方法 ,它具有查找速率高、更新时间快、存储代价低、易于实现等特点 ,能满足

关键词： IP路由查找算法压缩NH表通信网因特网

基于可变大小偏移量表的高速IP路由查找算法

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计算机工程与科学 2001年第3期23卷 35-37页

作者：彭元喜龚正虎国防科技大学计算机学院湖南长沙410073

由于因特网速度的不断提高、网络流量的不断增加和路由表规模的不断扩大 ,IP路由查找已经成为制约核心路由器性能的主要瓶颈。目前已有几种解决高速 IP路由查找问题的算法 ,但均不能完全满足核心路由器的要求。本文提出了一种基于可变... 详细信息

由于因特网速度的不断提高、网络流量的不断增加和路由表规模的不断扩大 ,IP路由查找已经成为制约核心路由器性能的主要瓶颈。目前已有几种解决高速 IP路由查找问题的算法 ,但均不能完全满足核心路由器的要求。本文提出了一种基于可变大小偏移量表的 IP路由查找方法 ,它具有查找速率高、更新时间快、存储代价低、易于实现等特点 ,能满足 1 0

关键词：偏移量表路由器 Internet IP路由查找算法

基于Goldschmidt算法的高性能双精度浮点除法器设计

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计算机应用 2015年第7期35卷 1854-1857,1887页

作者：何婷婷彭元喜雷元武国防科学技术大学计算机学院长沙410073

针对双精度浮点除法通常运算过程复杂、延时较大这一问题,提出一种基于Goldschmidt算法设计支持IEEE-754标准的高性能双精度浮点除法器方法。首先,分析Goldschmidt算法运算除法的过程以及迭代运算产生的误差;然后,提出了控制误差的方法... 详细信息

针对双精度浮点除法通常运算过程复杂、延时较大这一问题,提出一种基于Goldschmidt算法设计支持IEEE-754标准的高性能双精度浮点除法器方法。首先,分析Goldschmidt算法运算除法的过程以及迭代运算产生的误差;然后,提出了控制误差的方法;其次,采用了较节约面积的双查找表法确定迭代初值,迭代单元采用并行乘法器结构以提高迭代速度;最后,合理划分流水站,控制迭代过程使浮点除法可以流水执行,从而进一步提高除法器运算速率。实验结果表明,在40 nm工艺下,双精度浮点除法器采用14位迭代初值流水结构,其综合cell面积为84 902.261 8μm2,运行频率可达2.2 GHz;相比采用8位迭代初值流水结构运算速度提高了32.73%,面积增加了5.05%;计算一条双精度浮点除法的延迟为12个时钟周期,流水执行时,单条除法平均延迟为3个时钟周期,与其他处理器中基于SRT算法实现的双精度浮点除法器相比,数据吞吐率提高了3~7倍;与其他处理器中基于Goldschmidt算法实现的双精度浮点除法器相比,数据吞吐率提高了2~3倍。

关键词：浮点除法器 Goldschmidt算法倒数查找表高性能除法器数字信号处理

一种基于SRT-8算法的SIMD浮点除法器的设计与实现

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计算机工程与科学 2014年第5期36卷 797-803页

作者：邓子椰陈书明彭元喜雷元武国防科学技术大学计算机学院湖南长沙410073

在科学计算、数字信号处理、通信和图像处理等应用中,除法运算是常用的基本操作之一。基于SRT-8除法算法,设计一个SIMD结构的IEEE-754标准浮点除法器,在同一硬件平台上能够实现双精度浮点除法和两个并行的单精度浮点除法。通过优化SRT-... 详细信息

在科学计算、数字信号处理、通信和图像处理等应用中,除法运算是常用的基本操作之一。基于SRT-8除法算法,设计一个SIMD结构的IEEE-754标准浮点除法器,在同一硬件平台上能够实现双精度浮点除法和两个并行的单精度浮点除法。通过优化SRT-8迭代除法结构,提出商选择和余数加法的并行处理,并采用商数字存储技术降低迭代除法的计算延时,提高频率。同时,采用复用策略减少硬件资源开销,节省面积。实验表明,在40nm工艺下,本设计综合cell面积为18 601.968 1μm2,运行频率可达2.5GHz,相对传统的SRT-8实现关键延迟减少了23.81%。

关键词： SRT-8 浮点除法器双精度浮点 SIMD单精度浮点

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美国大规模联网(LSN)研究概况

国防科技参考 1999年第1期20卷 53-61页

作者：苏金树彭元喜国防科技大学计算机学院长沙410073

1.概述美国在网络方面最大的国家计划—大规模联网(LSN)覆盖了目前所有基于网络的先进技术以及应用研究,包括下一代因特网等。LSN的研究与开发(R＆D)将通过促进网络技术、服务和性能方面的领先地位以保证美国在高性能网络通信方面技术... 详细信息

1.概述美国在网络方面最大的国家计划—大规模联网(LSN)覆盖了目前所有基于网络的先进技术以及应用研究,包括下一代因特网等。LSN的研究与开发(R＆D)将通过促进网络技术、服务和性能方面的领先地位以保证美国在高性能网络通信方面技术上的领导地位。早些时候,联邦政府在网络互连方面的R＆D投资已经帮助建立了目前全球范围的因特网的技术基础,由联邦政府研究实验室。

关键词：美国大规模联网 LSN R&D