基于Alluxio的异步存储优化

为了减缓与底层存储直接传输数据的网络压力,保证异步传输速度与数据可靠性,综合分析了生成文件的操作是否可重算和重算时间等条件,采用传数据和传操作相结合的方式进行数据持久化.相对于传数据,传操作利用底层存储的计算资源,以较小数据传输代价完成部分数据的持久化.对于无法重计算恢复的文件,采用同步与异步相结合的策略保证文件的可靠性.实验结果表明,结合文件操作的异步存储策略Async-Store的运行时间比单纯的同步策略缩短41%,并在一定程度上保证了数据的可靠性.相比异步策略,同步与异步相结合的策略Async&Sync通过牺牲少量性能完全保证数据的可靠性,其运行时间较同步策略缩短26%.

基于海量内存的异步红外数字视频存储

目前靶场光学测量中使用大面阵高帧频数字相机,原有的同步存储系统无法满足要求。设计了基于海量内存的超高速异步数字视频存储系统。使用PC平台的硬件,先将数字视频存储至内存中,待数据传输结束后再将内存中的数据写入存储介质,避开了同步存储的实时写入存储介质的速率瓶颈,避免了因为写入速率不稳导致的丢帧错帧的问题。在实际使用中可实现速率为800 MB/s的超高速存储。

异步共享存储器互斥算法的研究与实现

异步共享存储器是分布式计算系统的一个应用,它的出现使大规模的科学计算和存储成为可能。异步共享存储器算法要解决的前提问题是异步进程的互斥,资源的分配,一致性和原子对象。进程间的互斥保证各个进程访问单个非共享资源时的正确性和完整性。一致性则要分析故障可能性这个复杂的问题。原子对象指资源被几个不同的进程同时访问而不发生错误。对上述问题进行了分析,在此基础上重点讨论了几种互斥算法,并且在SunOS5．9Unix系统下模拟实现了互斥算法．

基于V93000的异步双端口静态存储器测试研究

随着计算机应用领域的不断发展,处理的信息量越来越多,对存储器的工作速度和容量要求也越来越高,异步双端口静态存储器在高速多处理系统中广泛应用。因此,研究异步双端口静态存储器测试具有十分重要意义。该文以IDT公司的IDT70V631S高速256K*18异步双端口静态存储器器件为例,介绍了异步双端口静态存储器的基本工作原理,阐述了基于V93000测试系统的MTP软件生成测试向量的方法,从而更高效、简便地对异步双端口静态存储器进行评价。

面向并行备份数据流的数据快速存储方法

在大规模数据服务应用中,尤其是备份与共享系统中,服务器往往会面临大量的上行数据流,而对这些数据的处理需要进行频繁的写操作,由于服务器数据存储位置的随机性,在多用户多任务环境下磁盘性能大大降低。传统的缓存技术只是针对小范围数据的局部性进行优化,对于并行备份数据流的效果不好,因此提出一种数据缓冲方法,通过数据封装,对上行数据流进行整理,动态调整IO次序,实现异步的数据处理接口,提高了文件服务器的存储性能。

片上总线型PowerPC系统控制器的FPGA设计

介绍了PowerPC系统控制器两种结构中IP互连和复用的优缺点,分析了片上总线型系统控制器的各子模块结构,采用硬件描述语言(HDL)描述该控制器功能,并采用Modelsim进行仿真,最后进行了FPGA原型验证。验证结果表明,采用片上总线结构的系统控制器不仅能实现预期功能,还解决了IP互连问题,提高了IP的可复用性。

基于自校正的大时延模拟源高精度实现技术

针对基于异步双存储技术的大时延模拟源精度难以提升的问题,提出了一种实时校正方法。自校正充分利用异步双存储的粗细两级存储延时模式,在细延时阶段完成时延闭环测量,在粗延时阶段完成时延修正。自校正通过模拟源系统内部闲余的数字资源实现,以低消耗、低成本,同时不影响模拟源正常工作,实现了高精度时延模拟。深入研究了异步双存储延时技术,提出了自校正原理,介绍了自校正的具体实现方法,通过比对实验验证了自校正技术对于精度的提升切实可行。

基于FPGA的异步FIFO缓存数据溢出控制系统

为获取更高效、稳定的缓存数据控制方法,设计基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的异步FIFO缓存数据溢出控制系统。设计存储控制方案,得到基于FPGA的系统硬件;建立缓存数据存储溢出模型,得到数据节点剩余能量的最小值最大化求解,在函数模型下判断存储数据是否溢出;设计数据溢出控制算法,得到缓存数据溢出控制系统的软件。分别对数据溢出的监测性能与控制性能进行测试。实验结果表明:使用该方法剩余的能耗较高,可见该方法对于缓存数据的监测与控制性能均较好。

基于USB2．0接口在线变速调焦应用系统的设计

与传统的摄影调焦系统相比较,针对焦距可以在线调整的要求,提出了基于USB接口的可在线变速调焦应用系统的设计方案,利用USB2．0接口芯片为数据传输核心,通过主机端应用程序设置调焦曲线,实现了变速调焦的功能,实验结果表明,该系统调焦曲线与理想曲线拟合度较好,拍摄已知运动轨迹的目标,达到了满意效果。

网络数据在数字直放站中融合传输的设计

为提高业务多样性,需在数字直放站中加入网络数据拓展功能,而本设计数字直放站的953.32 Mbps内部带宽中仅有90 Mbps可用于传输网络数据,这时在与百兆网络接口交接时就会出现拥塞。另外,网络接口与直放站内部通道采用不同的传输协议,二者传输速率、时钟均不相同。本设计采用校验帧前导码的方式识别有效网络帧,将识别的帧缓存至异步Block-RAM后再发送到内部通道上以隔离两个不同时钟域并提高传输效率降低拥塞几率。实验平台结果表明,设计逻辑功能正确,下载速度峰值可达10 MB/s,均值高于4 MB/s,工作稳定。

位填充导致USB数据传输紊乱的一种解决方案

通用串行总线(USB)数据传输中要对数据进行非归零翻转(NRZI)编解码、添加/去除位填充和串并/并串转换。添加/去除位填充使每字节数据传输所需的时间发生变化,再加上收发器与协议层的时钟频率不同,从而可能导致数据紊乱。以USB 2.0设备控制器中的收发器为例,在收发器与协议层间添加异步先入先出存储器(FIFO)作为缓存区可以解决这一问题。EDA软件仿真验证了该方法的可行性。

一种基于FPGA实现的高速缓存设计

为了解决嵌入式实时数据采集系统中,高速采集数据量大,而处理器的处理速度有限的矛盾,保证数据不丢失并提高处理器的数据吞吐率,文中提出一种基于FPGA(现场可编程门阵列)实现的最优FIFO(先入先出存储器)结构设计,它可以成倍提高数据流通速率,增加嵌入式系统的实时性。

具有同步整流功能的智慧环保设备运行监测系统设计

针对智慧环保设备运行监测系统,采用传统设计方案功率损耗较大,导致监测精准度较低,为了解决该问题,设计具有同步整流功能的监测系统;系统以电子信号byte单位形式修改内容的E 2PROM只读存储器,可摆脱早期编程束缚;采用IS61LV25616AL-10TL型号芯片的异步静态随机存储器,直接与CPU进行数据交换,将交换结果传输至监测仪,确定环境污染程度;利用AS150PDK-14712S型号50段异色段游标LED报警装置,控制上下限报警模块,通过监测电路对异常状态进行监测报警;根据下位监测机程序流程,采用同步整流技术,分析驱动电压与总电压之间关系,优化设备运行损耗问题;通过实验对比结果可知,具有同步整流功能的智慧环保设备运行监测系统最低监测精准度也大于80%,而剩下两种系统最高监测精准度也都低于80%,因此具有同步整流功能的智慧环保设备运行监测系统设计是具有合理性的。

面向超塑成形工艺的数字孪生系统研究

为解决超塑成形工艺中热-力-气多物理场集成控制的难题,提升轻量化多层复杂结构件的成形质量、生产效率和产品一致性,通过信息技术与材料、工艺及设备的融合,开发了一种超塑成形工艺数字孪生系统。研究了超塑成形生产单元的物理模型、基于工艺流程的数字孪生体建模、基于边缘网关的多源异构数据采集存储、工艺数据库和数据可视化等关键技术。最后,在自主研发的8000 kN超塑成形/扩散连接设备上开展了实验验证,完成了TC4钛合金半球成形全过程,实现了对超塑成形设备和工艺的可视化监测与控制。为实现超塑成形工艺的数字化、自动化、智能化提供了途径和方法。