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基于位宽控制提高SIMD架构并行度的优化算法

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计算机学报 2009年第11期32卷 2168-2177页

作者：张为华朱嘉华张宏江臧斌宇复旦大学并行处理研究所上海200433

随着SIMD功能单元作为多媒体加速部件的广泛应用,如何有效利用这一构架优化应用程序成为编译优化研究的热点.目前典型的SIMD结构为同一操作对不同的数据位宽提供了不同的指令版本,随着操作数位宽的增加,对应的SIMD指令可同时完成的操作... 详细信息

随着SIMD功能单元作为多媒体加速部件的广泛应用,如何有效利用这一构架优化应用程序成为编译优化研究的热点.目前典型的SIMD结构为同一操作对不同的数据位宽提供了不同的指令版本,随着操作数位宽的增加,对应的SIMD指令可同时完成的操作个数也随之降低.因此,如何有效识别操作数的有效位宽,对提高优化过程中SIMD指令内操作的并行度将产生至关重要的影响.文中针对SIMD优化面临的并行度问题,提出了一种优化算法,该算法在对操作数的有效位进行分析的基础上,进行溢出控制,从而减少操作数对宽位宽数据类型的依赖.实验数据表明,该算法可以有效提高多媒体程序优化的并行度,对多媒体程序获得较好的加速效果.

关键词：有效位控制溢出处理饱和算术编译优化并行度

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产品的并行开发模式及提高并行度的方法

机械科学与技术 2001年第3期20卷 475-477页

作者：谢列卫邵健程耀东浙江工业大学机电学院杭州310032 浙江大学杭州310027

给出了并行及并行度的概念 ,并在此基础上对并行度的计算方法进行了阐述 ,同时提出了产品并行开发的四种模式及各个模式所包含的意义。最后讨论了一个具体的实例 (汽车仪表盘基板 ) ,在这个实例中充分地运用了前面提出的理论。

关键词：仪表盘基板产品开发并行度并行工程汽车

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具有最大并行度的合流性主动规则执行模型

小型微型计算机系统 2000年第11期21卷 1150-1153页

作者：左万利刘淑芬王平姜新雷王洪媛匡冶吉林大学计算机科学系长春130012 长春海关长春130036

合流性反映了主动规则集确定性行为特性 .目前保证合流性的主动规则执行算法基本是串行的 ,而已有的并行规则执行算法并不保证合流性结果 .本文扩展了已有的主动规则执行模型 ,给出了具有最大并行度的合流性主动规则处理算法 ,并证明了... 详细信息

合流性反映了主动规则集确定性行为特性 .目前保证合流性的主动规则执行算法基本是串行的 ,而已有的并行规则执行算法并不保证合流性结果 .本文扩展了已有的主动规则执行模型 ,给出了具有最大并行度的合流性主动规则处理算法 ,并证明了该算法的正确性 .

关键词：主动数据库执行模型合流性并行度主动规则

面向卷积神经网络的高并行度FPGA加速器设计

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计算机应用 2021年第3期41卷 812-819页

作者：王晓峰蒋彭龙周辉赵雄波北京航天自动控制研究所北京100854 宇航智能控制技术国家级重点实验室北京100854

大多数基于卷积神经网络(CNN)的算法都是计算密集型和存储密集型的,很难应用于具有低功耗要求的航天、移动机器人、智能手机等嵌入式领域。针对这一问题,提出一种面向CNN的高并行度现场可编程逻辑门阵列(FPGA)加速器。首先,比较研究CNN... 详细信息

大多数基于卷积神经网络(CNN)的算法都是计算密集型和存储密集型的,很难应用于具有低功耗要求的航天、移动机器人、智能手机等嵌入式领域。针对这一问题,提出一种面向CNN的高并行度现场可编程逻辑门阵列(FPGA)加速器。首先,比较研究CNN算法中可用于FPGA加速的4类并行度;然后,提出多通道卷积旋转寄存流水(MCRP)结构,简洁有效地利用了CNN算法的卷积核内并行;最后,采用输入输出通道并行+卷积核内并行的方案提出一种基于MCRP结构的高并行度CNN加速器架构,并将其部署到XILINX的XCZU9EG芯片上,在充分利用片上数字信号处理器(DPS)资源的情况下,峰值算力达到2 304 GOPS。以SSD-300算法为测试对象,该CNN加速器的实际算力为1 830.33 GOPS,硬件利用率达79.44%。实验结果表明,MCRP结构可有效提高CNN加速器的算力,基于MCRP结构的CNN加速器可基本满足嵌入式领域大部分应用的算力需求。

关键词：卷积神经网络高性能硬件加速器并行度现场可编程逻辑门阵列

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FIR基于FPGA的高并行度DA结构

太赫兹科学与电子信息学报 2018年第1期16卷 170-175页

作者：林跃杉林郁尹韬黄志洪杨海钢中国科学院电子学研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

有限长单位冲击响应滤波器(FIR)是合成孔径雷达(SAR)系统的重要组成部分。为综合考虑资源与性能对系统的影响,基于现场可编程门阵列(FPGA)设计实现了位宽、阶数可配置的SAR雷达信号处理FIR系统,首次完成了合理范围内的只读存储器(ROM)... 详细信息

有限长单位冲击响应滤波器(FIR)是合成孔径雷达(SAR)系统的重要组成部分。为综合考虑资源与性能对系统的影响,基于现场可编程门阵列(FPGA)设计实现了位宽、阶数可配置的SAR雷达信号处理FIR系统,首次完成了合理范围内的只读存储器(ROM)地址位宽和所有输入并行度设置下的分布式算法(DA)结构对比实验,并对不同结构实现下的系统性能资源比进行了全面分析和比较,得到了最优化高并行度DA结构。实验结果表明在ROM地址位宽为4或5时性能资源比最好;性能资源比随输入并行度的提高而提高,当输入并行度为输入数据位宽时,性能资源比提高24%至117%。对比传统的全串行结构、全并行结构和DA结构,经ROM地址位宽和输入并行度优化后的DA结构的性能资源比分别提高了3 110%,76%和86%。

关键词：现场可编程门阵列有限长单位冲击响应滤波器分布式算法(DA) 并行度分块

提高任务并行度以优化MapReduce集群资源的利用

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提高任务并行度以优化MapReduce集群资源的利用

作者：郑利明上海交通大学

学位级别：硕士

作为一种编程模型,MapReduce已经成为处理大规模数据处理问题的一个重要手段。目前,MapReduce已被广泛地应用于Web搜索,机器学习,电子商务等领域。Hadoop,作为MapReduce的一种开源实现,已经被广泛地用到离线大数据处理。目前因为对处理... 详细信息

作为一种编程模型,MapReduce已经成为处理大规模数据处理问题的一个重要手段。目前,MapReduce已被广泛地应用于Web搜索,机器学习,电子商务等领域。Hadoop,作为MapReduce的一种开源实现,已经被广泛地用到离线大数据处理。目前因为对处理海量数据的要求持续增长,Hadoop集群的规模也变的越来越大。为了管理大规模集群,人们试图去提高集群的效率水平,用更强大的计算节点和水平扩展去构建的集群。这时高效地利用集群资源将变得更有挑战性。在研究Hadoop的过程中,发现在Hadoop的数据处理的并行粒度是比较大的,同时它不能充分利用多核系统的优势。这些问题会降低整个集群资源利用率和集群效率。为此,本文提出一种更加细粒度的数据处理策略,在增加系统负担的情况下,对HDFS的数据块进一步地进行分片,同时,在MapReduce的任务下产生多线程,充分利用多核系统,进一步地进行以提高任务执行的并行度,从而优化集群资源利用率和提升作业执行的速度。我们把这个策略作为一个功能模块实现在开源项目Hadoop上,并且这个的实现并不会影响Hadoop原来的执行策略。为了验证本文提出的这个策略,我们在搭建了Hadoop集群,并做了广泛的实验。实验结果显示本文提出的策略不仅能优化MapReduce集群的资源利用率,还能缩短作业的完成时间至三倍。

关键词： MapReduce 并行度资源利用率多核子任务

Freescale单片机MC68HC908GR8系列测试并行度提升

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Freescale单片机MC68HC908GR8系列测试并行度提升

作者：毕振兴天津大学

学位级别：硕士

Freescale半导体公司是美国最大的半导体制造商之一,以生产优质半导体产品而闻名于世。她的产品种类多达几万种,其中主要的一项产品就是单片机(Micro Controller Unit)。Freescale单片机具有性能优异,功能齐全,可靠性强,品种繁多,性能... 详细信息

Freescale半导体公司是美国最大的半导体制造商之一,以生产优质半导体产品而闻名于世。她的产品种类多达几万种,其中主要的一项产品就是单片机(Micro Controller Unit)。Freescale单片机具有性能优异,功能齐全,可靠性强,品种繁多,性能价格比高,使用方便等许多显著特点,在家用电器,仪器仪表,汽车工业,通讯和智能化控制领域得到了广泛的应用。其中MC68HC908GR8系列是Freescale最新推出的8位新型单片机,也是Freescale公司目前大力推广的产品之一,用以替代M68HC05系列单片机。它是专门为汽车电子中的低功耗、单片上系统而设计。在MC68HC908系列单片机的生产制造流程中,测试是十分重要的一环。不断增加的MCU器件复杂度进一步提高了测试需求,对测试成本也有了更高的限制。芯片制造商通过下面一些方法降低测试成本:1)通过应用新的测试技术减少测试时间,2)增加并行度和吞吐量,3)通过增强灵活性和可扩展性提高测试设备的利用率和使用寿命。本论文从增加芯片测试系统并行度的角度入手,接合数字电路测试理论和Teradyne J750测试系统原理,通过设计并行度为8的新测试板(loadboard)和修改测试程序等方面的工作对J750系统进行测试并行度方面改进,将MC68HC908GR8系列产品的测试并行度从4提升至8,同时解决了GR8芯片A/D模块测试低良品率和LVI模块测试低良品率的问题,提高了生产效率。相关性实验证明,整个项目过程符合生产可靠性和工程设计理论,提升并行度后的测试系统能够满足高并行度下芯片测试要求。通过本项目,我们对半导体行业后道工艺有了进一步的了解,对数字电路测试原理、数模混合电路测试原理、Teradyne J750测试平台工作原理有了深入的认识、掌握了DELTA FLEX (UTS)型号Handler操作规程。尤其重要的是,我们掌握了工程实践中解决问题和开展科研工作的一般方法和原则,这些经验对于以后的科研工作具有指导性意义。MC68HC908GR8系列产品并行度提升项目不仅节省了测试系统资源,降低了测试成本,而且对飞思卡尔半导体有限公司2006年全年毛利率达到50%做出了重大贡献,改进后的测试系统已于2006年10月正式投入生产线运行。

关键词：芯片测试单片机并行度相关性实验

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并行度等于n的GS并行选代格式

长沙大学学报 1999年第2期13卷 4-7页

作者：蔡放长沙大学数学与计算机系长沙410003

本文设计了一种GS迭代的高效并行计算格式，并行度与Jacobi这代一样为方程组的阶数n．除初始值外，GS这代过程的所有运算都被组织到长度为n的向量加法和乘法之中．该格式可充分利用向量计算机的向量运算“链接”功能．

关键词：并行计算并行度 GS迭代线性代数方程组迭代法

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高并行度拼板型测试：真的有效益吗？

集成电路应用 2002年第2期19卷 43-50页

作者： ROBERTJ.KEUS 泰瑞达精密设备有限公司上海办

我们是否相信器件的高并行度拼板型(Panel)测试(strips and leadframes,图1)与今日工厂之测试相比,确会增加生产力并降低成本?或者,我们是否仅仅考虑到增加了测试的并行度,而忽视了其他因素,如设备的利用率,占地面积等,以至于花了很大... 详细信息

我们是否相信器件的高并行度拼板型(Panel)测试(strips and leadframes,图1)与今日工厂之测试相比,确会增加生产力并降低成本?或者,我们是否仅仅考虑到增加了测试的并行度,而忽视了其他因素,如设备的利用率,占地面积等,以至于花了很大投入却收效甚微?我们能否知道转入并行拼板测试会不会行之有效?

关键词：并行度拼板型测试电子器件