基于GRU_LSTM及RL算法的伪随机指令生成器

在CPU验证过程中,传统伪随机指令生成器通过生成大量合法无序的指令序列,从而实现功能覆盖率或代码覆盖率的验证目标。然而,没有趋向针对性的指令生成,为达到指标需要耗费大量的人力及时间成本。该文以一款基于精简指令集(RISC-V)自研核心为例,在基于通用验证方法学(Universal Verification Methodology, UVM)的验证平台上设计出一种伪随机指令生成器,并针对普通伪随机指令生成器覆盖率低、收敛速度慢的问题,建立GRU_LSTM算法模型,并结合强化学习(Reinforcement Learning, RL)算法构建新算法模型RLGRU_LSTM应用于伪随机指令生成过程,并且针对RL方向决策,提出了基于霍夫曼编码的CPU指令包编码方式训练opcode分布,同时融合了CPU指令类型和指令间执行顺序因素,快速捕获人工定向验证预料不到的验证盲点,有效加快了代码覆盖率达到预期的进程。该文着重描述伪随机指令生成器及RLGRU_LSTM算法对模型训练过程的指导。实验结果表明,与直接使用伪随机指令生成技术相比,该方法在约定伪随机指令条目下,相比传统伪随机方法能提高约19%的覆盖率,收敛至目标覆盖率消耗时长减少22%。

基于指令生成约束的RISC-V测试序列生成方法

为了避免处理器受到指令缺陷的威胁,该文提出基于指令生成约束的RISC-V测试序列生成方法,构建测试指令序列生成框架,实现测试指令生成及指令缺陷检测,解决现有测试指令序列生成方法约束定义困难和收敛速度慢的问题。在该方法中,首先,根据指令集架构规范和指令验证需求定义指令生成约束,包括指令格式约束、通用功能覆盖约束和特殊功能覆盖约束,以解决随着指令数量增多约束定义的困难,提高可复用性;然后,定义启发式搜索策略,通过统计覆盖信息,加快覆盖率收敛速度;最后,基于启发式搜索策略构造求解算法,实现满足指令生成约束的测试序列生成。实验结果表明,与现有方法相比,在覆盖所有指令验证需求的前提下,结构覆盖率和数值覆盖率的收敛时间分别减少了85.62%和57.64%。利用该框架对开源处理器进行检测,可以定位到在处理器译码和执行阶段引入的指令缺陷,为处理器指令缺陷检测提供了有效的方法。

基于有向图模型的卫星任务指令生成算法

面向任务的卫星操控模式具有操作简便、星载资源使用效率高的优点,正在取代指令序列注入成为遥感卫星运控的新模式。文章提出一种基于有向图模型的遥感卫星任务指令序列生成算法,具有线性存储复杂度和计算复杂度,适合存储资源和计算资源受限的星载计算机应用。此算法已在某遥感卫星应用,测试试验表明,采用3个面向任务的高级指令即可生成52种指令序列,任务上行注入效率提升了5倍。本文方法根据有效载荷的使用约束条件,配置有向图模型参数,即可满足各种类型卫星使用。

飞机机动指令生成器设计及蛇形机动仿真

分析了飞行仿真中飞机三自由度质点仿真模型机动指令生成器设计原理,并以蛇形机动飞行为例,建立了蛇形机动指令生成器数学模型。最后通过蛇形机动飞行仿真算例,验证了指令生成模型的合理性。结果表明,机动指令生成器能够完成仿真任务,从而将在飞机飞行仿真中得到广泛应用。

飞机空战仿真中机动指令生成器设计

针对大规模空战体系对抗仿真研究过程中飞机运动仿真所需的3自由度质点动力学模型,分析了机动指令生成器设计原理,并以指挥自动化系统给出的航路导引指令为例,建立了航路飞行机动指令生成器数学模型。最后给出了1个飞机在航路导引指令要求下的飞行仿真算例。正确的仿真结果验证了指令生成器数学模型的合理性。机动指令生成器能够完成仿真任务,从而将在飞机飞行仿真中得到广泛应用。

型腔CNC直接加工运动指令生成原理与算法

给出了复杂型腔ＣＮＣ直接加工运动指令生成中加工行距确定、速度控制及刀具轨迹生成等关键技术及相应算法，并在８０３８６工业控制计算机开发的ＣＮＣ系统中成功地实现，最后给出了所获得的有关结果。

飞行指令生成器的研究

介绍了“战术任务综合飞行管理系统”的核心——飞行指令生成器实现的关键技术及其实现的可能技术路径。

针对DSP指令生成与二进制翻译的汇编器实现

DSP指令生成与优化和二进制翻译是现代编译工具值得关注的热点问题。针对DSP指令的特点提出一种通用的DSP指令生成(支持VLIW指令)与二进制翻译技术,并应用于GNU汇编器(GAS)。包含该技术的汇编器PCA(Post Compilation Assembler)先将输入的汇编指令转化成类似LISP的中间语言。PCA通过对此中间语言分析以及窥孔优化,最终生成高质量的目标平台DSP代码。

面向ASAP自定义指令生成算法研究

从处理器的指令集进行扩展的优势主要是降低系统设计时间和代价以及可减小代码大小、寄存器压力,从而降低取指频率和功耗。基于此,结合ASAP框架给出自定义指令生成的算法,通过数据流分析、指令簇标记、子图枚举、子图合并的方法,找出符合自定义扩展指令的多个约束要求的候选指令集合。实验结果表明,该算法能够高效地找出目标应用的所有非平凡自定义指令集合。

基于指令模板的通用处理器约束随机指令生成方法

随着集成电路设计的复杂度越来越高,功能验证成为设计流程中的瓶颈。而通用处理器是集成电路中功能最为复杂的设计之一,对其功能验证提出更高要求。为此,给出一种约束随机指令生成方法,对ARMv8处理器进行模拟验证。从指令集中提取指令模板,用指令模板生成合法的ARMv8指令,通过调整约束支持各种功能场景的验证。基于结果自动比对的验证环境,对处理器进行充分验证,发现58处设计错误,可用在后续的FPGA硬件仿真中。验证结果表明,该方法可得到90%的结构覆盖率。

基于数据流图的专用指令生成方法

提出了一种基于数据流图(DFG)的专用指令生成方法.以目标应用的高级语言参考代码为起点,通过编译器前端转化为三地址中间格式,得到有向数据流图.使用提出的基于处理器体系架构约束的静态搜索算法对得到的数据流图进行搜索,得到满足约束的操作组合.结合典型测试序列的动态运行数据对搜索结果进行进一步的筛选,确定对于目标应用性能起关键作用的操作组合,以此作为专用加速指令.该方法实现了数据流图提取的自动化,并结合了静态数据流图搜索与动态结果筛选.通过在视频压缩专用处理器设计中的应用,证明此方法可以快速高效地进行专用指令的自动生成.

面向仿真试验床的空地突击指令生成系统框架

针对基于仿真试验床研究武器装备效能想定编写过程中,空中指令需要由操作人员逐条下达,输入效率低且达不到优化使用作战资源的效果的问题,研究了面向仿真试验床的空地突击指令生成系统。首先对有关概念进行解析,然后根据空地突击作战力量组成和作战流程分析,提出了一种面向仿真试验床的空地突击指令生成系统框架,为实现空地突击指令的计算机辅助生成奠定了基础。

FRTDS的仿真脚本优化和指令流生成策略

为提高FRTDS的仿真规模,本文提出一种仿真脚本优化方案及指令流生成策略。在仿真脚本生成过程中,以子网络的预计算方法、框架网络的求解方法为优化对象,以仿真脚本的执行时间最短为优化目标,采用遗传算法对仿真脚本进行了综合优化。在指令流生成过程中,采用兼顾最晚执行时间和通信距离的多批次策略选择待执行任务及其运算核,按照通信资源消耗量确定待执行任务的数据源及其传输通道,减轻通信资源匮乏对仿真脚本执行时间的影响。对含106电平双端PFB-MMC交直交电力系统进行了实时仿真,验证了所提方法的有效性。

基于多级空洞金字塔网络的视频指令学习框架

为了从未修剪视频中生成操作指令,提出基于多级空洞金字塔网络(MS-APN)的视频指令学习框架。具体来说,使用空洞卷积金字塔模块捕捉视频多尺度动作特征,并采用多级网络结构优化分割结果,将未修剪视频分割成一系列视频片段并抽取动作特征。运用目标检测模型提取物体特征,并将其与动作特征进行融合,输入分类器识别主体和受体物体。通过定义指令四元组生成机器人指令。在MPII Cooking 2数据集上进行了实验,视频动作分割、操作物体分类、操作指令生成的准确率分别达到了84.1%、76.5%和62.4%,并成功将系统部署到Baxter机器人上进行验证。

OpenAI发布视频生成模型Sora

2月16日,OpenAI推出新款大模型Sora,该模型可以生成长达一分钟的视频,生成的画面可以很好展现场景中的光影关系,各个物体间的物理遮挡、碰撞关系,特定的动作类型,以及对对象和背景的准确细节描绘。除了能够从文本指令生成视频外,该模型还能够利用现有的静止图像生成视频,精确地将图像内容动画化.

航天器遥控指令单元生成系统设计与实现

针对现阶段遥控指令单元格式变化多样,生成步骤复杂繁琐的问题,文中提出了一套通用的航天器遥控指令单元生成系统。引入了一种由航天器各分系统、航天器设备、指令单元类型、指令子类型码组成的多层次式架构设计模式,采用了智能化动态生成技术和数据库信息管理技术,使其能够满足多型号多领域的目标需求,精准高效地实现遥控指令单元的设计与生成,展现出良好的可靠性和兼容性。文中采用C#编程语言,以Visual Studio作为开发工具,采用Oracle数据库来存储和管理数据,开发出一套灵活性高、功能完善的遥控指令单元系统。实践表明,这种快速便捷的遥控指令单元生成方式能够在很大程度上降低开发成本,减轻测试人员的工作量,提高航天器研发的效率和水平。

基于SCV的MIPS指令集指令随机生成工具

介绍了在SystemC的系统级建模与验证环境中,使用SCV实现用于M IPS指令集指令随机生成的工具。该随机指令生成工具包括静态生成与动态生成两种工作模式。并针对随机指令生成中会遇到的数据访问越界、分支/跳转地址越界等问题提出了解决办法。此外还研究了针对流水线冲突进行验证的方法。

基于GCC的TMS320C67xx汇编指令的生成

为了克服手工编写汇编代码易于出错、难于维护等缺点,在GCC编译器的基础上生成了DSP TMS320C67xx芯片的汇编指令集。首先,研究了GCC中与机器描述相关的RTL模板,重点研究了RTL模板的组成结构及其各个部分的作用;然后,通过编写RTL模板完成了TMS320C67xx汇编指令的生成。在编写RTL模板的过程中,运用多种RTL模板编写技术实现了TMS320C67xx的指令集,同时针对实现难度较大的指令给出了解决方案。最后,对C语言源程序进行了编译,验证了TMS320C67xx所有6种类型的汇编指令都已被生成,所提方法具有一定的通用性和扩展性。

模拟训练器智能化操作指令系统的设计与实现

通过对模拟训练器目前常用的两种操作指令生成方法和教练员下达指令前大脑思维过程的分析 ,给出了近似模拟人脑分析过程 ,具有智能化的模拟训练器操作指令生成系统的实现方法 ,并将这一方法成功应用于“W460 C型挖掘机模拟训练器”上。应用效果表明 ,智能化操作指令生成系统使得模拟训练内容和训练过程更加接近实际 ,明显增强了模拟训练的可信度和学习者的学习兴趣 ,大大提高了模拟训练器的性能和模拟训练的质量。

飞行仿真中机动指令跟踪器的设计

计算机自动飞行仿真中,由基于飞机质点动力学模型的机动指令生成器生成三自由度控制指令;为了将指令运用于控制飞机六自由度全量模型,从而较好地实现指令控制飞行,需设计机动指令跟踪器。对机动指令跟踪器的设计原理进行了分析;并采用经典的根轨迹法对跟踪器进行了设计。仿真结果表明,该方法设计的指令跟踪器,对于航路飞行仿真可以获得良好的控制效果。