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高性能服务器集群部署系统传输模型研究

计算机学报 2008年第11期31卷 1956-1964页

作者：薛正华董小社胡雷钧伍卫国西安交通大学计算机科学与技术系西安710049 高效能服务器和存储技术国家重点实验室济南250013 浪潮电子信息产业股份有限公司北京100085

对基于映像的集群部署系统传输模型进行了研究,提出了基于多叉树的TFTP传输模型以解决TFTP服务器性能瓶颈问题.依据集群规模增大、系统平均带宽下降的特点,提出了基于带宽受损的动态流水线模型,模型给出了节点到达率和部署系统性能的关... 详细信息

对基于映像的集群部署系统传输模型进行了研究,提出了基于多叉树的TFTP传输模型以解决TFTP服务器性能瓶颈问题.依据集群规模增大、系统平均带宽下降的特点,提出了基于带宽受损的动态流水线模型,模型给出了节点到达率和部署系统性能的关系.通过数学解析法、数值模拟法和实际测试对模型进行了验证.为使所提模型具有较好的可扩展性,以交换机为单位对系统进行分域,各域并行工作.作者对文中所提模型与其它3种映像传输模型———组播、可靠组播和BT进行了测试比较,结果表明,组播和可靠组播的性能较优,但可靠性难以保障,不适合传输映像文件,基于带宽受损的动态流水线模型有较高的可靠性且性能优于BT,其部署596MB的映像到48个服务器的时间仅为17.2s.

关键词：服务器集群部署动态流水线

一种适用于JPEG2000的高速MQ编码器的VLSI实现

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固体电子学研究与进展 2003年第4期23卷 421-426页

作者：华林朱珂周晓方俞军章倩苓复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海200433

MQ编码器对于无损的数据压缩是一种非常有效的方法 ,它已被 JPEG2 0 0 0标准所采用。但该编码算法复杂度高 ,执行速度慢。文中提出了一种基于动态流水的高性能 MQ编码器的 VLSI结构。为了获得高速处理能力 ,首先分析了 JPEG2 0 0 0标准... 详细信息

MQ编码器对于无损的数据压缩是一种非常有效的方法 ,它已被 JPEG2 0 0 0标准所采用。但该编码算法复杂度高 ,执行速度慢。文中提出了一种基于动态流水的高性能 MQ编码器的 VLSI结构。为了获得高速处理能力 ,首先分析了 JPEG2 0 0 0标准中 MQ编码算法的软件流程 ,并对其进行了相应的修改以适应硬件实现 ,然后采用了“动态流水”技术 ,可以根据变化的运算量来实时地安排流水操作。本 MQ编码器结构经 Xilinx FPGA实现 ,处理速度可达约 0 .6 2 5bit/ cycle( 32 .83Mbit/ sec)

关键词：超大规模集成电路 JPEG2000 MQ编码器 VLSI 动态流水线二进制算术编码器

基于AM5728的动态产品姿态获取系统设计与实现

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计算机应用与软件 2023年第2期40卷 112-117页

作者：尚玉廷广州番禺职业技术学院智能制造学院广东广州511487 珠海格力电器股份有限公司珠海格力智能装备有限公司广东珠海519000

为了能够实现智能化柔性生产,需要实时获取动态流水线上产品摆放姿态,并根据产品摆放姿态实时调整机构姿态控制机器人等执行机构以设计好的路径执行相应动作,故设计了动态产品姿态获取系统。基于AM5728控制器设计控制系统硬件平台并进... 详细信息

为了能够实现智能化柔性生产,需要实时获取动态流水线上产品摆放姿态,并根据产品摆放姿态实时调整机构姿态控制机器人等执行机构以设计好的路径执行相应动作,故设计了动态产品姿态获取系统。基于AM5728控制器设计控制系统硬件平台并进行实际测试研究,采用图像增强处理、形态学等给出一种外轮廓精确快速提取算法。在不接触产品任意外观面的前提下实时获取动态流水线上产品摆放姿态,为实现后续的智能化柔性生产提供技术基础和理论支撑。

关键词：动态流水线产品摆放姿态图像处理 AM5728

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高性能32位嵌入式处理器的研究与实现

高性能32位嵌入式处理器的研究与实现

作者：张云龙西北农林科技大学

学位级别：硕士

随着中国嵌入式处理器需求量的不断增加，各个领域对嵌入式处理器性能的需求越来越高，这推动了高性能嵌入式处理器设计的研究。L32是我们自主开发的32位嵌入式处理器，它可以进行双字、字、字节和位等多种操作，运算结果可以直接存放... 详细信息

随着中国嵌入式处理器需求量的不断增加，各个领域对嵌入式处理器性能的需求越来越高，这推动了高性能嵌入式处理器设计的研究。L32是我们自主开发的32位嵌入式处理器，它可以进行双字、字、字节和位等多种操作，运算结果可以直接存放在任何一个寄存器或RAM单元中，功能强大、处理灵活。然而，L32嵌入式处理器仍存在许多亟待改进的地方。针对L32处理器的指令执行效率低这一问题，本文以加法器，动态流水线和相关性问题为研究对象，主要完成以下工作：（1）加法器改进。L32嵌入式处理器的所有算术运算使用同一个算数运算器，8位、16位和32位算数运算都需要2个时钟周期才能完成，导致8位算数运算速度慢。本文将原加法器算数运算器分成两级，8位算数运算只在第一级就能完成，执行速度提高了一个时钟周期。16位算术运算分为两种情况，当低8位算术运算无进位产生时，16位算术运算只在第一级完成，需要一个时钟周期，如果低8位算术运算产生进位时，16位算术运算需要两个时钟周期，分别在加法器的第一级和第二级完成。实验结果表明，改进后的加法器与原L32处理器的加法器相比，8位和部分16位算术运算的执行时间提高了一个时钟周期。（2）动态流水线设计。原处理器采用三级静态流水线结构，每条指令执行需要的时钟周期不同，执行最快的指令需要3个时钟周期，执行最慢的指令需要6个时钟周期，流水线产生较多的阻塞，吞吐率比较低。针对此问题，本文通过深入分析了L32嵌入式处理器的架构和指令执行时间的特点，设计并实现了一种6级动态流水线，将原执行级细分为4级，并设计了一个流水寄存器控制指令只经过必要的流水级，旁路无需的流水级。实验结果表明，本文设计的6级动态流水线的吞吐率比原L32三级静态流水线嵌入式处理器的提高了63.2%。（3）流水线相关性问题分析。对于动态流水线中的结构相关性问题，提出了利用下一级输入寄存器进行缓冲的方法，减少了流水线的阻塞，进一步提高流水线的吞吐率。对于控制相关问题，采用了一种简单的静态分支预测方案，以提高流水线效率。对于数据相关，本文通过旁路技术和插入流水气泡相结合的方法进行解决。实验结果表明，本文采用的方法较好的解决了流水线中的相关性问题。

关键词：嵌入式处理器加法器动态流水线吞吐率相关性

同方学位论文库评论

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针对图像特征提取算法的并行加速研究

针对图像特征提取算法的并行加速研究

作者：杨冬蕾复旦大学

学位级别：硕士

现今我们正处于一个信息速增的时代,每日有数以PB计的数据在网络上传输与处理。然而,在这些数据中,除了传统的文本数据之外,图片和视频等多媒体数据也受到越来越多用户的青睐。面对急速增长的多媒体数据,如何对其进行有效地管理和检索... 详细信息

现今我们正处于一个信息速增的时代,每日有数以PB计的数据在网络上传输与处理。然而,在这些数据中,除了传统的文本数据之外,图片和视频等多媒体数据也受到越来越多用户的青睐。面对急速增长的多媒体数据,如何对其进行有效地管理和检索变得越来越为重要。对于基于图像/视频内容本身的检索和过滤系统来说,SIFT(Scale Invariant Feature Transform)和SURF(Speedup Up Robust Features)算法,作为两种最为常用的图像特征提取算法,是这些系统应用的核心算法之一。然而,这两种图像特征提取算法的处理速度相当有限,对一个普通单核CPU来说,一秒钟只能处理不到3张的图片。这样的处理速度使得这些算法在海量数据的系统中无法满足用户的实时需求,从而不能投诸实际。因此,如何提高图像特征提取算法的处理速度成为了研究的重点。多核体系结构的普及与发展为加速这类算法提供了一个有效的途径。本文针对图像特征提取算法,首先对其做了系统全面的并行性分析。我们发现算法中工作量的不平衡是影响之前并行算法性能的主要原因。为了减轻工作量不平衡的影响,我们设计并实现了一种新的并行算法——动态流水线的算法,来提高SIFT和SURF这两种图像特征提取算法的处理速度。该并行算法将根据工作量,把不同的计算过程放到流水线的不同阶段中去,以此来减少每个阶段中工作量不平衡的问题。而所谓的动态流水线是指算法能够根据流水线各阶段的工作量,动态地更改每个阶段所占用的计算资源个数(线程数)。该并行算法能高效处理图片数据,并具有较好的可扩展性。实验数据表明,在16核机器上,SIFT和SURF算法分别获得了16.88倍和20.33倍的加速,即30帧/秒和52帧/秒的处理速度,基本符合实时的处理需求。在不影响检索正确性的情况下,我们发现SURF算法无论是从本身的处理速度上来看,还是从多核体系结构上的加速比来看,都比SIFT算法更适用于海量数据的图像检索。

关键词：图像特征提取 SIFT SURF 多核动态流水线