检索结果-南通市图书馆

基于可编程硬件的虚拟路由器数据平面设计与实现

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电子学报 2013年第7期41卷 1268-1272页

作者：刘中金李勇杨懋苏厉金德鹏曾烈光清华大学电子工程系北京100084

未来网络体系结构创新和验证亟需建设虚拟化网络实验平台,虚拟路由器作为其中的核心组网设备,其结构和性能决定了实验平台的灵活性和承载能力.本文提出基于并行流水线的虚拟路由器数据平面结构,结合并行包分类和异步多指针轮询调度机制... 详细信息

未来网络体系结构创新和验证亟需建设虚拟化网络实验平台,虚拟路由器作为其中的核心组网设备,其结构和性能决定了实验平台的灵活性和承载能力.本文提出基于并行流水线的虚拟路由器数据平面结构,结合并行包分类和异步多指针轮询调度机制,在同一物理底层上实现了多个相互隔离的并行异构路由器.本设计在可编程硬件上进行了原型实现,并结合商用及软件路由器在真实的网络环境中部署、测试与实验.实验结果表明与传统单流水线结构相比,本设计能以更高灵活性和并行性支持异构的路由器实例独立运行;在逻辑资源开销和延时特性未显著增加的情况下,并行虚拟路由器可以达到与硬件可比的线速转发能力.

关键词：虚拟化数据平面并行流水线可编程硬件

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基于可编程硬件的NFV数据包加速处理结构

电子学报 2017年第12期45卷 3076-3080页

作者：兰天翼郭云飞兰巨龙段通国家数字交换系统工程技术研究中心河南郑州450002

针对网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)在通用服务器中部署的处理性能受限问题,该文提出了一种基于硬件加速的虚拟网络功能(Virtual Network Function,VNF)处理结构:FARD(Function Adaptive and Resource Dividable hardware structure).通过可编程的包头解析器和动作处理器,FARD可实现任意L2/3/4层功能实例的硬件加速处理;通过动态可分割的匹配表结构,FARD支持不同功能实例间的资源动态分配和隔离.基于NetFPGA-10G的实验结果表明,对比基于纯软件实现的VNF,FARD加速结构提升了近60倍的包处理吞吐率.

关键词：网络功能虚拟化可编程硬件通用加速结构可分割匹配表资源分割优化

基于可编程硬件的软件定义网络中带QoS保证的数据面研究

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基于可编程硬件的软件定义网络中带QoS保证的数据面研究

作者：曾若瑜浙江大学

学位级别：硕士

随着Internet技术和规模的迅猛发展,互联网上的业务种类层出不穷,传统网络的尽力而为的服务已不能满足现阶段网络发展的要求;另一方面,网络设备的封闭性阻碍了网络创新,这促使了软件定义网络的产生和可编程硬件在网络研究与应用中的大... 详细信息

随着Internet技术和规模的迅猛发展,互联网上的业务种类层出不穷,传统网络的尽力而为的服务已不能满足现阶段网络发展的要求;另一方面,网络设备的封闭性阻碍了网络创新,这促使了软件定义网络的产生和可编程硬件在网络研究与应用中的大量使用。由于传统硬件的封闭性,以前的网络研究多是基于软件模拟,缺乏在硬件环境中的实现与评估,或者过于简单和硬性,缺乏应用价值。本文首先介绍了软件定义网络的发展现状,其中OpenFlow已经取得一定的成功。其次介绍QoS的基本概念,并重点分析了目前的主流的两类队列调度算法：基于时间戳的公平队列调度算法和基于轮询的调度算法,并结合硬件环境分析了这些算法的缺点：它们不是难以实现就是缺乏灵活性。接着,本文针对传统算法的缺点和软件定义网络的新特点提出了一种新的基于DWRR的队列调度算法SADWRR。该算法在DWRR的基础上,为了软件定义网络聚流的隔离性、适应不均匀的流量并充分利用闲置的硬件资源,采用双层策略,在聚流间采用固定带宽分配策略,在聚流内采用基于权重的策略,使得资源分配具有灵活性和可控性。然后,本文在介绍了常见软件定义网络的数据面后,基于可编程硬件设计了带QoS保证的数据面,并通过实验验证了SADWRR算法,显示出良好的公平性与灵活性,且易于在硬件中实现,可以作为ASIC的设计原型,因此具有重要意义。最后总结了本文所做的工作,并提出了进一步的研究方向。

关键词：软件定义网络可编程硬件 QoS 资源预留资源隔离队列调度

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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过程性纹理映射的FPGA动态生成

计算机辅助设计与图形学学报 2006年第5期18卷 630-637页

作者：李笑盈吴恩华澳门大学科技学院电脑与资讯科学系

在FPGA可编程硬件平台上设计实现了基于珀林噪声函数的过程性纹理生成算法.该算法充分利用了FPGA硬件设计的优势,针对这一算法基于像素密集求解的特点,更快、更好地进行设计实现.利用该算法可以实时地生成许多不同的自然材质或现象的纹... 详细信息

在FPGA可编程硬件平台上设计实现了基于珀林噪声函数的过程性纹理生成算法.该算法充分利用了FPGA硬件设计的优势,针对这一算法基于像素密集求解的特点,更快、更好地进行设计实现.利用该算法可以实时地生成许多不同的自然材质或现象的纹理,如木料、云石、云朵等,其纹理可以随时间动态变换,以产生真实的运动效果.文中采用了一种新的珀林(Perlin)噪声函数,以充分应用硬件电路的结构特点,耗费较少的硬件资源,达到各种运算单元(如加法和乘法)模块的组合和高度复用.

关键词： FPGA 过程性纹理可编程硬件实时图形生成

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算力竞速,FPGA如何拥抱AI大时代?

计算机应用文摘 2023年第17期39卷 140-141页

作者：张慧娟不详

自20世纪80年代以来,FPGA已经在通信、数字信号处理、集成电路设计、视频图像处理等领域大放异彩。近年来,随着AI的飞速发展,这一拥有低延迟、低功耗、灵活高效等优势的可编程硬件已经成为算法加速中的重要一环,为AI算法的部署提供了更... 详细信息

自20世纪80年代以来,FPGA已经在通信、数字信号处理、集成电路设计、视频图像处理等领域大放异彩。近年来,随着AI的飞速发展,这一拥有低延迟、低功耗、灵活高效等优势的可编程硬件已经成为算法加速中的重要一环,为AI算法的部署提供了更多的可能性。随着海量数据的算力需求越来越高,FPGA芯片将继续向更高密度、更高通信带宽方向发展。

关键词：数字信号处理视频图像处理算法加速可编程硬件集成电路设计海量数据 AI 通信带宽

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面向存储网络的融合I/O模拟器设计与实现

高技术通讯 2020年第10期30卷 983-997页

作者：魏征黎斐南邢晶霍志刚孙凝晖中国科学院大学北京100089 计算机体系结构国家重点实验室北京100089 中国科学院计算技术研究所北京100089

在现有计算机系统结构中,要实现跨节点的数据存储操作,数据需要先经过本地网卡、远程网卡、远程内存才能到达远程存储设备。这一过程通常还需要远程节点操作系统和应用软件的参与才能完成。随着硬件技术的发展,存储设备的访问延迟大幅... 详细信息

在现有计算机系统结构中,要实现跨节点的数据存储操作,数据需要先经过本地网卡、远程网卡、远程内存才能到达远程存储设备。这一过程通常还需要远程节点操作系统和应用软件的参与才能完成。随着硬件技术的发展,存储设备的访问延迟大幅下降。为了进一步降低节点数据传输延迟,充分发挥存储设备的性能优势,本文设计了面向网络与存储的融合I/O设备模型UIO,通过让多个功能模块共享存储设备中的内存和数据通路,以简化跨节点数据存储的传输通路优化。并加入辅助计算功能实现数据处理操作,通过与可编程硬件的结合,可以让用户定制辅助计算模块,提高UIO设备的处理效率,扩展应用场景。设计并实现了面向key-value存储系统的UIO设备模拟器,使用4 kB长度value的情况下,与传统数据通路对比,远程put延迟可以降低31%,远程get延迟减少20%。综合指令延迟和指令使用频率对整体操作延迟进行分析,UIO设备在目标场景中预期可以达到比传统数据通路更低的延迟。

关键词：设备融合模拟器 key-value存储可编程硬件

IPv6技术需要什么样的“舞台”?——IPv6对硬件平台技术要求浅析

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中国教育网络 2005年第10期 60-62页

随着CNGI等项目的启动,IPv6技术的战略地位凸现,各种媒体对IPv6技术进行了比较广泛的介绍和报道,主流网络设备供应商也纷纷推出自己支持IPv6的产品.同时,我们都看到IPv6技术还远远没有达到普及的程度,那么IPv6技术究竟离我们有多远?目... 详细信息

随着CNGI等项目的启动,IPv6技术的战略地位凸现,各种媒体对IPv6技术进行了比较广泛的介绍和报道,主流网络设备供应商也纷纷推出自己支持IPv6的产品.同时,我们都看到IPv6技术还远远没有达到普及的程度,那么IPv6技术究竟离我们有多远?目前阻止其广泛应用的障碍都有哪些?针对这些问题,业界从IPv6各种功能、政策、应用环境、产业链等各个方面都有过诸多论述.

关键词：硬件平台 NP 可编程硬件地址空间报文头路由表中间结点

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基于环境贴图的实时光照及其在VR中的应用

计算机应用 2006年第2期26卷 430-432页

作者：顾德明樊养余郝重阳邵岳伟李扬西北工业大学电子与信息工程研究所陕西西安710072

为了解决全局光照下漫反射和高光反射的实时计算,提出了一种利用环境贴图实现漫反射和高光反射实时渲染的综合算法。通过对原始光照环境贴图进行分级,改进了原有计算漫反射贴图的滤波算法,提高了运算速度。同时在保证一定逼真度的条件下... 详细信息

为了解决全局光照下漫反射和高光反射的实时计算,提出了一种利用环境贴图实现漫反射和高光反射实时渲染的综合算法。通过对原始光照环境贴图进行分级,改进了原有计算漫反射贴图的滤波算法,提高了运算速度。同时在保证一定逼真度的条件下,利用硬件完成了高光反射贴图的生成。最终通过可编程图形管道,完成了光照的实时计算和渲染。实验结果表明,这种综合算法可以在VR程序中达到比较满意的效果。

关键词：环境贴图可编程硬件实时光照漫反射贴图高光反射贴图

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高速可编程网络创新实验设备设计与实现

计算机工程 2014年第5期40卷 313-316页

作者：崔波刘中金李勇苏厉金德鹏曾烈光清华大学电子工程系北京100084

面向下一代网络的新协议和体系架构研究是当前网络研究的重要组成部分,而基于实际设备的实验验证是证明研究结果正确性的主要途径。针对基于软件或传统网络设备的验证方式在有效性、灵活性等方面的不足,提出一种支持网络创新实验验证的... 详细信息

面向下一代网络的新协议和体系架构研究是当前网络研究的重要组成部分,而基于实际设备的实验验证是证明研究结果正确性的主要途径。针对基于软件或传统网络设备的验证方式在有效性、灵活性等方面的不足,提出一种支持网络创新实验验证的高速网络硬件设备解决方案。该方案基于现场可编程门阵列设计,将控制平面与数据平面解耦合,同时采用高性能的网络与存储模块,满足网络创新实验对设备可编程、高性能、灵活管理控制等方面的需求。基于此方案设计并实现TNIP网络处理板卡。实验结果证明,该板卡支持高达16 Gb/s的网络通信,可以应用于复杂的网络创新实验。

关键词：网络设备网络创新实验平台可编程硬件现场可编程门阵列设计虚拟化