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顺序传输可旁路片上网络的缓冲优化设计

顺序传输可旁路片上网络的缓冲优化设计

作者：谢元军西安理工大学

学位级别：硕士

随着集成电路技术的高速发展,片上系统中集成的IP核数量不断增多,传统的总线架构已经不能满足大量的片上通信的数据交互需求。片上网络(NoC,Network on Chip)技术的出现,成为了解决众核之间通信的高效结构之一。随着众核之间通信数据增... 详细信息

随着集成电路技术的高速发展,片上系统中集成的IP核数量不断增多,传统的总线架构已经不能满足大量的片上通信的数据交互需求。片上网络(NoC,Network on Chip)技术的出现,成为了解决众核之间通信的高效结构之一。随着众核之间通信数据增大、拓展性、数据带宽等需求不断的增加,且在工艺尺寸的持续缩减的情况下,片上网络的传输延时高、功耗高、资源占用大等问题变得越来越难以忽视。因此,设计低延时,低功耗以及整体面积更小的片上网络具有重要意义。在网络功能正确的情况下,如何对网络面积进行优化,并且提升延时性能以及功耗性能方面展开研究,主要研究内容如下:1、通过对片上网络的整体运行机制进行分析,设计了一种顺序传输可偏转可旁路的片上网络。其中,网络整体采用Torus的路由拓扑结构,构建网络的整体布局并确定节点之间的连接关系,为后续的路由算法设计提供一个确定的框架,并在节点数量相同的情况下可以提升一定的吞吐率。结果显示,在Baseline片上网络中,Torus结构网络相较于Mesh结构的网络的吞吐率提升了约1.03～1.40倍。2、针对减少片上网络的节点内部的面积开销以及功耗开销方面,通过采用可偏转传输的路由流控机制来减少传统片上网络中冗余的缓冲区,并降低功耗开销,对于数据包到达目的节点后可能发生冲突使当前节点下载通道被占用时不需要在缓冲区等待,跳过冲突节点进行顺序可偏转传输。结果显示,使用Design Compiler在SMIC40nm工艺库下进行综合,在100MHz的系统时钟约束下,4×4的Torus结构网络相较于4×4的Mesh结构Baseline网络可以减少面积约220528.4μm2,减少功耗开销约2562.64μW。3、针对在多个微片的数据包传输的过程中的乱序问题,采用顺序传输机制,使数据在网络中传输的顺序始终按照数据包生成的顺序在节点之间进行传输,并且按顺序到达目的节点,不需要采用重排序缓冲区对其进行重排序。结果显示,网络收集的数据包可以在不进行重排序的情况下以正确的顺序被PE端接收。4、针对减少网络中数据的延时方面,通过设计可旁路的传输机制,可以在单周期内减少节点之间传输的缓冲和仲裁时间来减少数据包在中间节点的传输延时,使最终到达目的节点的延时降低。结果显示,在Gem5模拟器上测试的数据的平均延时可以降低约41.56%,在100MHz的系统时钟下,平均每个数据包的延时可以降低50ns的延时。综上所述,对于上述的几种方案,在延时的降低,以及面积功耗的减少方面,均有良好的效果,并通过了软件建模,和硬件电路仿真的测试验证,确保了功能的正确性以及整体设计的可靠性。

关键词：多核片上网络核间通信缓冲区优化

基于改进型ADRC的PMSM无位置传感器控制

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电机与控制学报 2024年第4期28卷 50-60页

作者：肖芳谢元宇王明辉林海波哈尔滨理工大学大型电机电气与传热技术国家地方联合工程中心黑龙江哈尔滨150080

针对永磁同步电机矢量控制中传统速度环PI调节器存在协调性与抗干扰能力差的问题,引入自抗扰控制(ADRC)替代速度环PI调节器,考虑到线性ADRC中PD控制存在性能较差的缺点,选择滑模控制代替PD控制,提出改进型ADRC控制方法;同时采用模型参... 详细信息

针对永磁同步电机矢量控制中传统速度环PI调节器存在协调性与抗干扰能力差的问题,引入自抗扰控制(ADRC)替代速度环PI调节器,考虑到线性ADRC中PD控制存在性能较差的缺点,选择滑模控制代替PD控制,提出改进型ADRC控制方法;同时采用模型参考自适应系统(MRAS)取代传统机械式位置传感器对电机的转子位置进行检测,实现了永磁同步电机无位置传感器控制。通过采用改进型ADRC与MRAS相结合的控制方法,电机控制系统具有了更好的动态响应速度和抗干扰能力。最后通过永磁同步电机对拖实验平台对电机在转速恒定负载突变和带载启动转速突变两种工况下进行实验,验证了改进型ADRC与MRAS相结合的控制策略的有效性。

关键词：永磁同步电机无位置传感器滑模控制自抗扰控制模型参考自适应

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基于改进神经辐射场的植物表型参数测量方法

农业工程学报 2024年

作者：李添天戴倩谢元澄南京农业大学人工智能学院

为解决传统植物表型测量存在的破坏性、主观性强以及三维测量设备成本高、使用场景受限等问题，提出了一种基于改进后的神经辐射场(Neural Radiance Field,NeRF)方法——L-NeRF的植物表型参数测量方法。通过从多视角收集图像数据，利用L... 详细信息

为解决传统植物表型测量存在的破坏性、主观性强以及三维测量设备成本高、使用场景受限等问题，提出了一种基于改进后的神经辐射场(Neural Radiance Field,NeRF)方法——L-NeRF的植物表型参数测量方法。通过从多视角收集图像数据，利用L-NeRF技术进行三维重建，非破坏性地获取了植物的关键表型参数，如株高、叶宽和叶长。以墨西哥四叶草(Prosopis juliflora)为研究对象，在室内环境下进行的试验表明，该方法在叶宽、叶长与株高的测量上显示出较高的精确度，决定系数分别达到0.903 7、0.782 7和0.851 6。此外，相较于现有的运动结构恢复(Structure from Motion,SFM)视觉重建方法，在采用L-NeRF技术时，在重建时间上平均减少了约30%，在模型精度上的标准差减少了约45%。试验结果不仅验证了L-NeRF技术在植物表型参数测量中的有效性和实用性，也展示了其在提升研究效率和精度方面的潜力。后续研究将探索收集更多植物品种的数据，以提高该方法的适用性。

关键词：植物点云方法植物表型组学神经辐射场三维重建

镉污染土壤（农田）原位钝化修复材料研究进展

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环境科学 2024年

作者：谢元杨春路润峰鱼甜甜陕西省地质调查院陕西省地质调查实验中心陕西省矿产地质调查中心

我国耕地土壤污染点位超标比例达19.4%，其中镉（Cd）的污染点位超标比例最高，达到了7.0%。Cd一旦被作物吸收进入人体会造成肾脏、骨骼和消化系统损伤，且Cd在人体中的半衰期达到了15～30a，严重危险着人体健康。Cd污染土壤原位钝化修... 详细信息

我国耕地土壤污染点位超标比例达19.4%，其中镉（Cd）的污染点位超标比例最高，达到了7.0%。Cd一旦被作物吸收进入人体会造成肾脏、骨骼和消化系统损伤，且Cd在人体中的半衰期达到了15～30a，严重危险着人体健康。Cd污染土壤原位钝化修复材料可有效降低重金属元素Cd的迁移性及生物有效性，降低作物对Cd的积累，具有操作简单、稳定性好、钝化速率快且不影响农业生产的优势。针对Cd污染土壤原位钝化修复，研究了不同类型的钝化材料的机制及效果，剖析了钝化材料应用的影响因素及适用条件，并提出了Cd污染土壤钝化材料未来发展的5个方向，具体如下：①钝化材料施用后的稳定性及Cd钝化后的稳定性研究；②监测评估钝化材料施用对土壤理化性质、质地和环境质量的影响及土壤修复后作物的生长、产量和品质；③针对具体施用环境研发满足要求的钝化材料和制定相应的钝化材料标准；④研究及推广应用降低土壤中总Cd的技术；⑤加快新型材料在降本增效方面的研发力度，加快新型材料的应用。通过综合分析为钝化材料发展提供方向，可为Cd污染土壤提供有效的解决途径。

关键词：镉(Cd) 农田原位钝化修复材料有效态

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竖井全断面掘进机异型刀盘的滚刀布局研究

西南交通大学学报 2024年

作者：黄鸿颖管会生母国旺罗毅谢元西南交通大学机械工程学院德阳城市轨道交通职业学院

为解决竖井全断面掘进机类“W”型刀盘滚刀布局困难的问题，基于离散元法研究滚刀安装排布参数对滚刀破岩效果的影响规律，通过粒子群优化算法得到滚刀整体布局优化方案。首先，分别建立掌子面凹陷区域处和锥面处滚刀组协同破岩的二维... 详细信息

为解决竖井全断面掘进机类“W”型刀盘滚刀布局困难的问题，基于离散元法研究滚刀安装排布参数对滚刀破岩效果的影响规律，通过粒子群优化算法得到滚刀整体布局优化方案。首先，分别建立掌子面凹陷区域处和锥面处滚刀组协同破岩的二维离散元模型；然后，研究不同布刀间距的凹陷区域处滚刀组协同破岩效果，揭示锥面处滚刀刀间距及安装倾角对岩石破碎情况、滚刀载荷和破岩效率的影响规律，以破岩比能为指标得到合理的锥面处滚刀刀间距和安装倾角；最后，分析确定星型布局方式是适合异型刀盘上滚刀的布局方式，并利用粒子群算法优化滚刀布局方案。研究结果表明：千枚岩地层中凹陷区域处应该缩小滚刀组的布刀间距；锥面处异型刀盘的滚刀采用垂直锥面安装方式时，岩石破碎效率更高；滚刀布局优化后的异型刀盘径向载荷减小24.07%，刀盘合力矩减少40.83%。研究成果可为竖井工程中异型刀盘的滚刀布局提供参考。

关键词：竖井全断面掘进机异型刀盘离散元法比能滚刀布局

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吉剧语言的语音修辞特色探析

戏剧文学 2024年第3期 89-94页

作者：谭宏姣谢元博吉林师范大学文学院

吉剧创作者在吉剧文本创作中运用了大量的语音修辞策略,利用语言中音乐美和节奏美的表现力来增强吉剧表演的感染力。本文以段曹林先生总结的语音修辞理论为依据,探讨吉剧语言中的语音修辞特色。

关键词：吉剧修辞语言谐音

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单碱基编辑技术在治疗遗传性贫血中的应用

中国生物化学与分子生物学报 2024年第6期40卷 770-778页

作者：王丽媛付瑜瑜谢元斌赣南医科大学基础医学院江西赣州341000 宝鸡市中医医院陕西宝鸡721000

单碱基编辑器(base editors,BEs)是一类基于CRISPR/Cas系统或转录激活子样效应子阵列蛋白(transcription activator-like effector,TALE)基因编辑技术的新兴碱基编辑器。该类编辑器既不需要引入DNA双键断裂,也不需要供体DNA,可针对基因... 详细信息

单碱基编辑器(base editors,BEs)是一类基于CRISPR/Cas系统或转录激活子样效应子阵列蛋白(transcription activator-like effector,TALE)基因编辑技术的新兴碱基编辑器。该类编辑器既不需要引入DNA双键断裂,也不需要供体DNA,可针对基因组单个碱基进行精准替换,与以前的基因编辑技术相比,单碱基编辑器具有副产物更少、碱基编辑范围更大等优点,这为基因治疗点突变导致的遗传性贫血带来了曙光。本文对单碱基编辑技术的发展,以及单碱基编辑技术在基因治疗突变引起的遗传性贫血的临床尝试中取得的进展进行概述,可为未来临床上基因治疗遗传性贫血提供理论参考。

关键词：单碱基编辑器遗传性贫血基因突变

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多尺度粒子调控功能复合膜的数值计算

合成树脂及塑料 2024年第1期41卷 45-47,51页

作者：徐海霞谢元峰于小英新疆石河子职业技术学院新疆石河子832000

以聚碳酸酯基体与荧光粉粒子构成的功能复合膜为研究对象,结合实验和蒙特卡洛计算机数值计算方法,研究了荧光粉粒子粒径和含量对复合膜光通量与色温的影响。结果表明:荧光粉粒子含量相同时,随着粒径增大,光通量表现为先升高后降低的趋势... 详细信息

以聚碳酸酯基体与荧光粉粒子构成的功能复合膜为研究对象,结合实验和蒙特卡洛计算机数值计算方法,研究了荧光粉粒子粒径和含量对复合膜光通量与色温的影响。结果表明:荧光粉粒子含量相同时,随着粒径增大,光通量表现为先升高后降低的趋势,在粒径为4.0μm时均具有最大值,色温则表现为先降低后升高的趋势;荧光粉粒子粒径相同时,粒径为0.8~4.0μm,光通量与含量表现为正相关趋势,粒径为4.0~16.0μm,光通量与含量表现为负相关趋势;最优组合为原始掺杂荧光粉粒子粒径为8.0μm,质量分数为25%,搭配粒径为4.0μm,质量分数为75%,对应的光通量为139.81 lm,色温为4 257 K。

关键词：聚碳酸酯功能复合膜荧光粉粒子光通量色温

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志愿者之光

中国医学人文 2024年第6期10卷 63-64页

作者：谢元晟山东大学(威海校区)

我们每个人,都将被照耀,并照耀他人。——题记大学生的寒假,该是怎样的呢?我来到了湖南省人民医院儿童血液肿瘤科,成为一名短期志愿者。1月31日今天的工作是带领小朋友们做一个手工制作的醒狮小挎包,地点是走廊尽头的活动教室。这个活... 详细信息

我们每个人,都将被照耀,并照耀他人。——题记大学生的寒假,该是怎样的呢?我来到了湖南省人民医院儿童血液肿瘤科,成为一名短期志愿者。1月31日今天的工作是带领小朋友们做一个手工制作的醒狮小挎包,地点是走廊尽头的活动教室。这个活动教室不大,却安置陈列着各式各样的儿童玩具、书籍,还有许多桌游和棋盘游戏,也有多种手工制作供小朋友们培养创造和动手能力。当然最吸引人的莫过于能让大家欢聚一堂看电影投影和电视节目了。不算太大的教室,成了这些可怜的孩子们治疗期间除了出院回家外最想去的地方。

关键词：湖南省人民医院手工制作电视节目儿童玩具志愿者动手能力培养创造教室