Trie树路由查找算法在网络处理器中的实现

Trie树数据结构的实现方法灵活,所需存储器空间小,是实现高速路由查找和分组转发的理想选择。为满足10 Gb/s线速度网络处理器中微引擎的设计要求,提出一种基于最优平衡、多层存储的Trie树路由查找算法。建立一种平衡的压缩树结构,将该树中相邻的多层节点压缩到一个存储节点中。通过构造特定的数据存储结构来减小树的搜索深度,以空间换取时间,从而提高路由查找速度和分组转发效率。在网络处理器的查找微引擎设计中实现Trie路由查找算法,实验结果表明,单个微引擎的查找速度为4.4 Mb/s,能达到节省存储空间、提高查找效率的效果。

微处理器仿真技术研究

仿真技术是微处理器设计的关键技术之一。通过集成电路仿真技术研究，提出了构建微处理器仿真平台的方法，在该平台上模拟了微处理器的功能。实现了微处理器的设计验证。

基于验证库的微处理器指令集验证方法

指令集作为微处理器软件和硬件的分界线在计算机体系结构中占有重要地位。测试程序自动生成(RTPG)是微处理器指令集验证的主要方法之一。该文比较目前主流的RTPG技术和验证策略,提出基于验证库的随机测试程序生成工具。使用通用脚本语言开发验证库和测试程序模板,针对不同验证阶段生成高质量的测试程序。测试结果表明,该方法实现简单,能达到较好的验证效果。

嵌入式处理器动态分支预测机制研究与设计

针对嵌入式处理器的特定应用环境,通过对传统神经网络算法的改进,结合定制的分支目标缓冲,提出一种复合式动态分支预测机制。该机制基于全局索引方式,对BTB结构进行定制设计,实现对循环逻辑中最后一条分支指令的精确预测。实验结果表明,该动态分支预测机制能降低硬件复杂度,提高预测精度。

基于微处理器的可测性设计

由于微处理器结构复杂、测试困难,作者在微处理器设计中插入内建自测试(BIST)电路对指令译码部件的可编程逻辑阵列(PLA)电路和执行部件的控制只读存储器(CROM)电路进行测试。模拟结果表明,微处理器可分别在测试模式与正常工作模式下运行。在测试模式下,微处理器芯片中近40%的晶体管可用自检办法解决。

微处理器Cache的验证方法研究

在微处理器功能验证中,由于高速缓存(Cache)是软件(即测试程序)不可见的,对其进行芯片级验证难以获得高的可控制性(测试场景构造)和可观测性(验证结果检测)。基于此,提出通过验证平台调用的方法,为软件提供服务和管理Cache,构造测试场景。采样由Cache引起的微处理器系统总线行为检测验证结果。实验结果表明,该方法方便测试程序开发,减少验证时间。

散列表方法在交换控制芯片地址表设计中的应用

研究了散列表方法在交换控制芯片地址表设计中的应用,采用了分桶散列的方式解决散列冲突问题,用高效的并行CRC结构产生散列索引,实现了对地址表的快速查找。

千兆冗余以太网链路状态检测技术

针对千兆以太网冗余备份网卡的链路切换时间较长,难以满足应用要求的问题,提出一种基于"心跳"帧的新型千兆冗余以太网链路状态检测方法。通过改进MAC控制器,增加网络状态检测模块用于组织"心跳"帧,并根据检测网络延时对以太网络进行分类,得到Delay网络和No-Delay网络,利用"心跳"帧对冗余链路的实时监控以及MAC控制器对"心跳"帧的统计分析,快速检测出断开链路,缩短链路切换时间。测试结果表明,该硬件检测方法能够迅速检测出断开链路,并在20 ms之内完成冗余链路切换,保障网络通信的可靠性和稳定性。

千兆以太网MAC的流量控制策略

分析千兆以太网介质访问控制器(GEMAC)的流量控制策略,针对原策略PAUSE帧响应延迟时间长、缓存预留空间大的问题,提出一种改进的基于PAUSE帧的流量控制策略,在改进流量控制算法的基础上优化缓存空间。实验结果证明,采用改进的流量控制策略能使缓存预留空间减小42.86%,缓存利用率提高18.75%。

RapidIO控制器的CRC模块设计

RapidIO控制器在添加循环冗余码(CRC)时存在电路面积大、功耗高的问题。为此,设计一种4个CRC16生成器并行执行的CRC模块。对该模块进行功耗评估,结果表明,与原结构相比,该模块能提前1个时钟周期输出校验值,逻辑门数减少10.8%,面积减少18.9%,功耗降低25.3%。

标志前缀加法器的结构优化设计

标志前缀加法器运算速度快但存在面积大的缺点。为满足实际应用中对浮点乘加单元面积的要求,对其进行结构优化得到基于Kogge-stone树结构的51位标志前缀加法器,采用模块级联减少运算单元个数,达到减小浮点乘加单元面积、降低功耗的目的。在TMSC 0.18μm工艺下,该51位加法器的面积、总功耗、关键路径时延分别减少了10%,10.5%,6.4%。

网络处理器的体系结构技术研究

介绍了网络处理器的现状及发展趋势,在分析当前网络处理器发展所面临的主要问题的基础上提出了一种新型网络处理器结构。

Xen的I/O虚拟化性能分析与优化

在Credit算法应用中,由I/O事务唤醒的VCPU处于最高优先级BOOST状态,优先抢占PCPU资源,使I/O操作的响应速度提高,但多个虚拟机同时进行I/O操作时,会引起较长延时和公平性原则被破坏问题.针对这个问题,研究分析SEDF算法、Credit算法、Credit2算法,提出L-Credit调度算法解决多个虚拟机同时进行I/O操作引起响应延迟的问题.通过监测I/O设备环共享页面中响应和请求的个数的方法,对处于BOOST状态下I/O操作进一步细化排序,使稀疏型I/O操作较密集型I/O操作先调用执行.通过对L-Credit算法与Credit算法在同一应用场景下反复对比实验,得出L-Credit算法可以提高I/O响应性能,并且继承了Credit算法负载均衡和按比例公平共享的特点.

新一代网络处理器体系结构研究

在对现有的网络处理器体系结构进行研究的基础上,提出了新一代网络处理器的顶层体系结构,该体系结构具有流式处理、基于端口(Port)的指令以及任务切换零延时等特点。

PCI Express流控机制的研究与实现

PCI Express总线协议通过流控机制降低数据重传概率、调度虚拟通道传输事务,提高数据链路的传输效率。文中对PCI Express协议的流控机制进行分析,并提出一种实现流控机制的设计方案,包括发送流控模块、接收流控模块等。该方案在一款PCIe接口的以太网卡控制器中实现,通过对流控系统的仿真验证,结果表明该设计方案实现了PCI Express流控功能。

基于输入缓冲的交换结构研究

研究了交换控制电路中基于输入缓冲的交换结构,提出了一种请求移位的方法处理输入缓冲和中央仲裁器之间的仲裁延时;输入缓冲交换结构的实现采用流水线方式,以减少数据发送请求和应答之间的延时。

基于覆盖率的微处理器运算单元验证技术

根据微处理器运算单元功能较多的特点,基于覆盖率的验证方法,设计一种自检查的测试程序生成器(SATG)验证方法。SATG采用一种"闭环"结构,并以功能覆盖率量化分析为核心,使用随机生成和约束求解的方法,自动生成验证程序。实验结果表明,该方法在微处理器运算单元的验证中,能提高验证效率和覆盖率,增强验证平台的可重用性。

基于约束求解的微处理器功能验证程序生成

针对伪随机方法生成微处理器功能验证程序缺乏完备性、灵活性的问题,构建一种用于生成验证程序的C++约束函数库。以微处理器指令系统为对象,以约束满足问题的数学模型为理论依据,结合用户验证需求,利用约束函数库生成功能验证程序。验证结果表明,该方法开发验证程序简单、高效,加快了验证收敛速度。

画眉坳钨矿学邯钢节能降耗工作见成效

江西画眉坳钨矿是一个开采了54年的老矿山,由于资源枯竭,生产能力萎缩,钨市场价格猛跌,企业处境困难。该矿把困难当成是磨炼职工队伍意志的机会,当成是不可多得的机遇,象邯郸钢铁总厂那样,把深化改革和加强管理有效地结合起来,开展"转机制、抓管理、练内功、增效益"活动,走集约化增长道路,促进了企业经济效益的提高。这个矿围绕实行两个根本性转变,在加强内部节能降耗管理上做文章,对全矿职工加强"市场、成本、效益"意识的宣传教育,增强企业在市场经济中的承受能力。他们把邯郸经验与该矿实际相结合,推行了"精干主业,在保成本点上组织钨业生产"、"实行投入产出效益大包干"的挖潜争效新办法,瞄准节约能源目标,千方百计降低生产成本。首先是加强用电管理,推行技术节能。

画眉坳钨矿认真贯彻党的六中全会精神抓好两个文明建设

党的十四届六中全会通过的《中共中央关于加强社会主义精神文明建设若干重要问题的决议》发表后,画眉坳钨矿党委11月17日就专门下发了文件,对学公报、学《决议》作出了部署,全矿上下迅速掀起了学习贯彻党的十四届六中全会精神的热潮。