Configuration of an optical waveguide interconnect mesh network based on EOPCB

<正>An optical waveguide interconnect mesh network scheme for parallel multiprocessor systems based on an electro-optical printed circuit board(EOPCB) with multimode polymer waveguide is proposed.The system consists of 2×2 processor element chips interconnected in a mesh network configuration.An additional layer with optical waveguide structure is embedded in a conventional printed circuit board to construct the EOPCB.Vertical cavity surface emitting laser(VCSEL)/positive intrinsic-negative(PIN) arrays are applied as the optical transmitters/receivers.Three 1×12 VCSEL/PIN parallel optical transmitting/receiving modules are used to provide 32 input/output optical channels required by the 2×2 chip-to-chip optical mesh interconnect system.The data rate in each optical channel is 3.125 Gbps and thus 10 Gbps parallel optical interconnect link for each direction of a chip is obtained.The optical signals from a processor element chip can be transmitted to another chip through optical waveguide interconnect embedded in the board.Thus the optical interconnect mesh network for parallel multiprocessor system can be implemented.     

可重构处理器阵列的容错上界

基于一定约束条件下的多处理器阵列重构问题是一个热点问题,并已被证明具有NP难度.对于可重构处理器阵列容错上界（最大可用处理器阵列的大小）问题的求解,由于其理论上的难解性,多年来未取得突破性的进展.对此本文提出了一种新的求解算法并给予了理论上的论证.该算法通过分析阵列中的删除行与收获的逻辑列之间的关系,阐明了影响逻辑列总数的瓶颈条件.通过使用未损坏处理器（在逻辑上）替换损坏的处理器,突破限制逻辑列增长的瓶颈,逐步增加逻辑列数,最终计算出问题的新上界.仿真实验表明,与同类最新算法相比,在规模为128×128的处理器阵列上、处理器错误率在10%的情况下,原上界被降低了8.68%.最佳情况下的改进高达20%.     

OFDM水声通信实时处理系统的多处理器并行

OFDM(正交频分复用)充分利用频带,具有较高的数据传输速率;ADSP-TS101是具有高速并行处理能力的高性能数学信号处理芯片。针对OFDM水声通信的实时处理要求,本文设计并研制了具有实时处理能力的水声通信系统。该系统包括由多片ADSP-TS101构成的松/紧联合耦合的并行处理结构作为处理核心、无相位偏差的多通道同步采样模块和FPGA(现场可编程门阵列)逻辑控制模块。湖上实验结果表明该系统具有良好的稳定性和实时处理能力,满足工程设计要求。     

基于多处理器的视频跟踪系统研究

传统视频跟踪系统的目标检测环节常采用手动指定或使用单处理器运算来确定跟踪目标,这种方法耗费人力且检测速度慢。针对此问题提出了一种改进的图像分割方法,该方法采用多处理器系统构架,并行处理分割区域,增加了检测目标的速度,并且在后续目标跟踪环节中,各处理器根据任务划分,协同处理跟踪任务。实验结果表明基于多处理器系统构架的视频跟踪系统能够实现快速自动检测与跟踪目标,系统加速比为2．066,处理器效率为51．65％。     

3维Mortar谱元法模拟Kelvin-Helmhtz不稳定性混合层

采用Mortar谱元法和多处理器并行计算技术模拟了Kelvin-Helmhtz界面不稳定性湍流的混合发展过程,通过对混合层动量厚度、能谱和总动能的计算,评估了Kelvin-Helmhtz混合层的演化机理。计算结果表明:3维Mortar谱元法具有高计算精度和光滑区域的指数收敛特性,可以有效模拟混合层流动的湍流混合和演化,能够捕捉到涡的合并现象和大涡到小涡的级联过程;初期的混合层层流运动发展成具有连续谱结构的湍流运动过程,实现了Kelvin-Helmhtz界面不稳定性混合层流动从2维发展到3维的转捩特征,总湍流统计动能的变化反映了粘性耗散过程的作用。通过对Kelvin-Helmhtz 3维界面不稳定性混合层流动和3维层流向湍流转捩过程的数值模拟,程序的有效性得到了验算,表明谱元法应用于湍流混合模拟是可行的。     

三维单芯片多处理器温度特性

给出热阻矩阵的表达式,研究三维单芯片多处理器(3D CMP,three-dimensional chip-multiprocessor)的温度特性,通过Matlab分析热容、热阻和功耗对温度的影响.结果表明:减小热阻和功耗可以有效约束3D-CMP的稳态温度;热容增大可以导致3D-CMP温度上升时间变长,但不影响其最终稳态温度.