基于FPGA误差可控的浮点运算加速器研究

浮点运算是高性能计算(HPC)领域的基础运算。在大数据与云计算的背景下,高性能计算平台需要处理的数据量与日俱增,而且浮点数的舍入误差在大规模、长时程的运算中会产生累积,因此,在提升浮点运算性能的同时保证计算结果的可靠性非常重要。利用现场可编程门阵列(FPGA)可编程、低功耗、灵活性强的特点,针对含复杂单项运算的浮点多项式设计一种浮点运算加速器。基于无误差变换的思想,通过计算得出舍入误差值,将其补偿到浮点数值上,从而实现误差可控。采用异步并行的方式实现运算加速,并通过构建CPU-FPGA平台最大化地利用计算资源,保证计算任务执行的高效性。数据测试结果表明:在不限制对称性下的数值相对论模拟运算中,该加速器在200 MHz的主频下可达到91.85 MFLOPs的峰值性能;与Intel i76700K CPU运行最大线程数的性能相比,该加速器实现了50.54的加速比,并在该条件下获得了平均53.6%的精确结果百分比以及更低的相对误差,表明其具备较高的可靠性。

用 TMS320C5X 评价模块实现的 PC 运算加速器

在分析ＴＭＳ３２０Ｃ５Ｘ评价模块基本性能的基础上，提出了一种利用该评价模块（ＥＶＭ）实现ＰＣ运算加速器的思想和方法．以矩阵运算为例演示了运算加速的过程：将两个矩阵从ＰＣ机传送到ＥＶＭ；ＥＶＭ进行高速矩阵相乘，并将结果送回ＰＣ机．实验结果显示在高维数矩阵运算中，采用本文的方法可使信息处理的时间大为缩短，ＥＶＭ所需时间仅为原ＰＣ机的１／１０～１／５，对于处理大容量图形信息过程具有较高的应用价值．同时，对微机中央处理器的设计也具有参考价值．

基于Android平台并行运算机制的密码运算加速方案

研究Android平台中密码运算加速方法,采用运算并行化的思想,利用Android平台的RenderScript并行运算机制实现大整数乘法运算,为椭圆曲线密码等密码运算提供高效快速的基本操作。设计并实现了适合并行处理的大整数乘法运算存储结构和运算执行逻辑,以矩阵的方式分割并处理大整数对象,可以一次同步完成所需的乘法和加法运算,进而得到最终运算结果。实验结果表明,与Android平台原生的Java大整数运算库相比,该方法在执行时间上具有明显优势。

GPU编程加速信号处理算法运算速度初探

本文对两种使用较频繁,且运算复杂度较高的算法——FFT运算和FIR低通滤波器运算,在GPU上和CPU上运算效率的实验进行分析。从分析结果可以看到GPU由于其特有的运算加速能力,必将在无线电监测领域得到广泛应用。

基于智能芯片的FIR二维信号处理与运算方法分析

阐述一种基于人工智能芯片进行FIR信号处理的运算方法。将FIR运算工程编译为芯片所需的可执行程序,复制到芯片,并在芯片NNA加速核模块上成功运行得到结果,与CPU核得到结果进行比较。该运算方法结果准确性高,并能实现对运算的加速。

《VLSI设计综合实践》课程教学实践与改革

VLSI设计人才的培养对理论性和实践性要求都很高,国防科技大学自2012年起就开设了《VLSI设计综合实践》课程以提升所培养人才的VLSI设计工程实践能力。课程通过将理论讲授与实验环节交叉设置加深学生对理论知识的理解,提高学生的实践能力。针对业界最新发展趋势,教学团队持续对课程教学方法、教学内容、实验设置和实验环境进行改革,取得了良好的教学效果。本文对课程教学实践和改革情况进行总结。

An Accelerated Simulation Method for ELDRS of Bipolar Operational Amplifiers Using a Dose-Rate Switching Experiment

Through different dose-rate switching evaluation methods,the radiation-response rules of operational amplifiers are studied when the irradiation dose rate is switched from high to low under different radiation temperatures and total doses. The experimental results indicate that the response characteristics could be affected by the switching total doses, irradiation temperatures,and dose rates individually or together. Accelerated evaluation on the ELDRS can be realized by adopting a proper dose-rate switching method. Meanwhile, the irradiation time can also be reduced. Finally, the mechanisms of the difference between various radiation responses are analyzed.

基于ECC加密算法的SSL VPN安全握手技术研究

通过研究基于SSL协议的VPN系统,分析了基于RSA加密算法的公钥体系结构的不足,介绍了ECC加密算法公钥体系结构的基本思想,提出了基于加速点积运算的ECC加密算法在SSL VPN安全握手技术中的应用方法。

大数据环境下SHA1的GPU高速实现

大数据时代,数据安全面临着巨大的挑战。由于网络通信和存储的数据规模急剧增加,大量的密码运算会影响系统的性能,如何快速地对数据进行密码运算是数据安全中的重点问题。SHA1是一种常见的密码杂凑算法,主要用于数字签名、文件的完整性检验等,广泛应用于互联网的各个方面。密码杂凑算法的运行时间是与文件大小成正比的,所以计算大文件的消息摘要十分耗时。为了进一步提升SHA1的性能,文章基于GPU技术,实现对密码杂凑算法SHA1的加速运算,运算速度达到791GB/s,相比于现有的加速方案性能有明显的提升。

悄无声息的AGEIA 3D革命 探寻PPU缔造者的足迹

在2005年“游戏开发者论坛(GameDevelopersConference,GDC)上,一家名不见经传的美国半导体设计厂商Ageia发表了世界上第一颗采硬件加速物理运算处理器(PhysicsProcessingUnit,PPU)“PhysX”,有了它在3D游戏和应用中我们可以看到更多真实的物理运算过程。这带来的好处是3D环境中的事物将无比真实,其运动将遵循物理定理而不是按事先指定好的一种或者多种方式进行。可以说,更多的物理运算的加入,可以让3D世界变成真正的世界。