面向Storm的数据流编程模型与编译优化方法研究

数据流编程模型将程序的计算与通信分离,暴露了应用程序潜在的并行性并简化了编程难度。分布式计算框架利用廉价PC构建多核集群解决了大规模并行计算问题,但多核集群层次性存储结构和处理单元对数据流程序的性能提出了新的挑战。针对数据流程序在分布式架构下所面临的问题,设计并实现了数据流编程模型和分布式计算框架的结合——在COStream的基础上提出了面向Storm的编译优化框架。框架包括两个模块:面向Storm的层次性任务划分与调度,以及面向Storm的层次性软件流水与代码生成。层次性任务划分利用Storm的任务调度机制将程序所有子任务分配到Storm集群节点内的多核上。层次性软件流水与代码生成将子任务构造成集群节点间的软件流水和节点内多核间的软件流水,并生成相应的目标代码。实验以多核集群为目标平台,在集群上搭建Storm分布式架构,选取数字媒体处理领域典型程序作为测试程序,对面向Storm的编译优化后的程序进行实验分析。实验结果表明了结合方法的有效性。

一种峰值电流模两相交错Buck转换器

提出了一种降压型两相交错直流转换器。与传统单相转换器相比,该两相转换器具有输出纹波低、瞬态响应快、重载效率高等特性,适合为多核处理器供电。采用峰值电流模式,基于公共电压反馈回路及峰值电流信息,实现两相支路电流的均衡。依据负载电流范围自动选择运行支路个数,保证转换器在整个负载范围内具有高转换效率。基于TSMC 0.18μm工艺进行设计,电源电压范围为2.7~5V,支持330nH^1μH的小封装电感,最大电流驱动能力为5A。仿真结果显示,在输入电压为4.2V,输出电压0.9V的条件下,整个负载范围内转换器的峰值效率为86%,最大稳态输出纹波低于2mV,在5A/1μs负载瞬变条件下,负载调整率不超过28mV/A。

一种基于多核平台优化的网格模型简化的方法

在三维表面建模过程中,通常会生成大量三角面片,使得实时渲染难度加大,因而需要对表面网格进行简化。基于二次误差测度的网格简化算法,利用多核平台的优势,提出一种并行策略来提高网格简化的效率。结果表明,多核平台优化后的并行算法比优化前串行的网格简化算法在效率上有明显提升,并且简化模型有较高的近似精度。

多相BUCK相数自动调整模块的设计与实现

针对智能手持设备多核处理器供电模块中的散热设计和效率难题,提出了一种多相交错BUCK以及相位个数自动调整装置。在此基础上完成了一款三相BUCK的电路实现,该电路能够根据负载运行的区间范围增加或减少支路个数,从而实现在整个负载范围内保持较高的转换效率。此外,为克服相位个数判断延迟造成的输出电压跌落,完整的实现电路还包含了一个抑制输出电压快速跌落的功能模块。芯片基于0.18μm CMOS pure 5V工艺设计并完成投片测试,测试结果满足最大输出电流6A,相位个数自动调整装置运转正常,0.9V输出电压下,在4A范围内满足不低于80%的转换效率。

多核处理器平台上使用OpenMP编译指令优化n皇后算法

简要介绍了OpenMP多线程编程模型,对n皇后算法进行了改进并在多核处理器平台上使用OpenMP编译指令进行优化。优化后的算法运行速度有了显著提高。

基于国产FT_M6678多核芯片的雷达信号处理设计

国产高性能DSP多核处理器FT_M6678的研发和应用,对我们雷达技术的发展起到了非常重要的作用,为雷达信号处理中大数据量处理的实时性提供了强有力的保障,基于该芯片进行了信号处理机的设计与实现,并对该处理器在多核应用中出现的一些问题进行了分析和处理。

基于融合核心网的多频段电力无线专网研究

电力无线专网是全业务泛在电力物联网的重要支撑,国家电网公司积极研究提高电力无线专网可靠性、降低网络建设成本的方法,文中基于智能电网中不同业务应用场景和终端的通信需求,研究电力多频段无线通信系统中融合核心网(EPC)的实现方法,提出1800MHz和230MHz双频段融合的无线通信系统架构,设计研制了融合核心网系统,并在现场构建实验网进行了验证应用,测试结果表明该系统技术可靠,满足设计要求,对电力无线专网的灵活组网具有借鉴意义。

主变铁芯多点接地引起色谱异常问题的分析处理

分析一台存在铁芯多点接地主变的绝缘油色谱,并通过诊断性试验及吊芯检查佐证了色谱分析结果,体现了绝缘油色谱分析在监测设备早期故障的重要作用。

基于以太网传输的嵌入式多核DSP自启引导

TI推出的基于Key Stone架构的TMS320C66xx系列产品在图像处理、语音处理、信号处理等诸多领域得到了广泛应用,多核自启引导关系到DSP内核代码之间能否在离线模式下同步并行工作和独立自主运行。结合以太网接口的高速传输特性和NAND FLASH大容量非易失存储优势,通过在FLASH烧写程序中嵌入UDP协议代码实现多核镜像文件的以太网传输功能,并且对IBL二级自启引导代码进行改进,实现了多核镜像文件从FLASH到内核的引导。经过在TMS320C6670 DSP平台上验证,该设计能够实现多核程序代码到FLASH的高效传输、烧写和自启引导,为嵌入式DSP设备出厂制造和程序升级提供了新的思路。

基于多核处理器的平面二维水沙运动数值模拟技术研究

该文研究了基于多核处理器的平面二维水沙运动数值模拟技术,采用OpenMP并行编程标准对基于单核处理器的计算程序进行了优化,开发了基于多核处理器的计算程序。长江塔市驿河段的验证成果表明:在双核处理器上多核程序的计算速度同单核程序相比提高约47%,虽然程序并行造成离散方程组的收敛过程与单核程序略有差别,但迭代收敛后其计算结果无明显差别,且与实测成果吻合较好。