基于龙芯2E的AMC处理器模块设计

介绍基于国产通用处理器的嵌入式高级夹层卡(AMC)处理器模块的设计和实现。该模块以龙芯2ECPU为核心,板卡设计符合AMC规范,可以直接应用于符合新型先进电信计算构架规范的计算机系统。模块配有适用于嵌入式系统互联的串行RapidIO接口,可以提供充足的有效带宽用于数据通信和系统配置。给出模块的芯片组设计和软件配置。

龙芯2E嵌入式处理器模块设计

介绍了一款嵌入式处理器模块的设计,该模块采用龙芯2号增强型处理器,并针对嵌入式应用特点自行设计了北桥。模块体积为100mm×66mm,板载FLASH和DDR内存,可独立引导系统内核工作,利用串口作为系统终端。实际使用可作为嵌入式系统子卡使用,板载了32位PCI总线接口和32位LOCAL BUS接口,用户可根据实际需求来进行系统功能扩展和二次开发。介绍了该模块设计中的关键技术以及系统扩展方法。

Kaffe在龙芯2E上的移植

为了在龙芯2E处理器上建立稳定的Java运行环境,丰富龙芯平台的上层软件库,以Kaffe这款开源Java虚拟机为移植对象,分析了其运行机制,确定了其代码结构中平台相关的3个主要模块:SysCallMethod、Trampoline和JIT,并结合龙芯2E处理器的特点,给出了相关模块的修改方案。最后用第三方的测试标准对移植后的虚拟机进行了测试,表明了移植的有效性。

基于龙芯2E多处理器平台的虚拟机群系统

机群系统已成为高性能计算的主流体系结构,机群模拟环境是学习机群操作的重要工具。该文提出一种基于龙芯2E多处理器硬件平台的机群模拟方案——虚拟机群系统(VCS)。该系统在共享内存的多处理器上同时运行多个操作系统并使用内存操作模拟网络通信,实现机群环境的模拟。

龙芯2E多处理器芯片组的设计与实现

提出了一种面向高性能计算机的多处理器芯片组的设计,其主要特点是支持多处理器通过芯片组和交换芯片两级互连,全局地址空间和多处理器同步支持。给出了芯片组的组成结构、设计原则和关键技术,设计并实现了基于龙芯2E处理器的多处理器芯片组。目前,已采用FPGA平台对该芯片组进行验证和测试,以该芯片组为核心的四处理器原型系统完成B IOS引导和操作系统运行,经过实测处理器的访问请求通过芯片组延迟小于0.5μs,芯片组内处理器通信带宽达到500 Mbps。

基于龙芯处理器的网络防火墙系统的设计与实现

设计并实现了一个网络防火墙计算机系统方案。该方案采用国产高性能龙芯2E处理器和L inux操作系统,并对防火墙系统软件的核心策略、硬件结构设计、高速信号完整性设计、网络数据包吞吐率和延时的测试方法等关键问题给出了相应的解决方法。针对信号完整性问题提出了先期约束后期仿真的布线机制,提高了高速信号系统板级设计的可靠性。给出了网口数据包吞吐率和延迟这两项评估防火墙性能的关键指标的测量和计算方法。板级仿真和实际网络性能测试数据表明,该方案是一个通用且安全可靠的防火墙系统方案。

面向龙芯平台的快速DCT算法及其实现

针对龙芯2E平台不能流畅播放视频文件的问题,对视频变换过程进行优化,采用一种新的离散余弦变换(DCT)算法,基于龙芯2E多媒体指令集对其进行实现,用该算法替代FFmpeg软件中的DCT算法。测试结果表明,新的DCT算法性能比传统DCT算法提高近11倍,优化后的FFmpeg软件编码速度提高10%左右。

基于龙芯处理器网络计算机的设计与实现

设计并实现了一个网络计算机系统方案。该方案采用国产高性能龙芯2E处理器和自主设计的北桥,对于主板上的电源设计、北桥设计、信号完整性等关键问题给出了相应的解决方法。针对信号完整性问题提出了先期约束后期仿真的布线机制,提高了高速信号系统板级设计的可靠性。理论分析和实验结果表明,该方案是一个通用可靠的龙芯2E板级系统方案。

对称密码算法的性能优化

选择AES-128,SHA-256,SHA-512和Whirlpool4个目前应用最为广泛的对称算法进行优化。首次讨论了如何在龙芯2E通用处理器上优化对称密码算法。针对每种算法提出了具体的优化技术,并对优化后的结果进行了分析。优化后所获得的性能是目前已知的龙芯处理器上的最好结果。针对对称密码算法,给出了龙芯2E新指令扩展的建议和一个新的并行Hash函数模式。