基于指令并行的软件流水线研究

文章在分析数字信号处理器指令并行操作的基础上，研究了软件流水线，探讨了软件流水线的产生条件并分析了其性能，并结合TD-SCDMA移动通信用户设备(UE)研究项目，分析了软件流水线的设计与应用。     

基于VLIW体系结构的多核处理器设计

本文首先论述了超常指令字VLIW和多核处理器体系结构,重点介绍了华威处理器的设计。该处理器是一款基于VLIW和SIMD体系结构的多核微处理器,本文重点对该处理器的体系结构、指令调度和编译优化技术进行了介绍,并给出了采用推断推测技术的优化结果。     

基于Trace-Cache的多级动态优化框架设计

对指令集进行扩展和添加新功能部件是提高处理器性能的有效途径.为了充分利用新的体系结构扩展,已有应用必需经过全新的优化编译.对于跨体系结构优化而言,二进制翻译已经被证明是一种行之有效的技术.本文结合trace技术和动态二进制翻译优化技术,提出一种多级动态优化框架结构,无需静态重新优化编译,在程序动态运行期间,引入多级动态优化方法和扩展指令调度.模拟结果显示该结构具有能有效形成大尺寸的指令调度窗口,准确选择热点代码及优化方法,有效提升旧有应用性能的优点,并有实现灵活,可扩展好等特点.     

简单高性能微处理器的设计

提高指令级并行度是处理器体系结构发展的重要方向,也是当前计算机组织、计算机结构课程的重要内容之一。为使学生对指令流水线、超标量等技术有更深入的理解和体会,本文介绍了一个简单的具有超标量流水线结构的微处理器模型的设计思想。针对在指令并行执行过程中出现的数据相关冲突,提出了指令相关性检查算法和数据相关性检查算法。论述了如何利用VHDL语言的特点,准确描述硬件的并行性及系统模块的划分,给出了模拟及仿真验证的例子。     

多T-Pipeline耦合结构

硬件集成度的迅速提高要求与之相适应的体系结构。ＭＴＰＳ（多Ｔ＿Ｐｉｐｅｌｉｎｅｓ）是以ＶＬＳＩ为基础，采用多线索技术将多条Ｔ＿Ｐｉｐｅｌｉｎｅ耦合在一起形成多流水结构。该结构分为指令准备和指令执行两部分，通过线索层次结构，准备阶段可开发线索间和线索内的更大的并行性。对ＭＴＰＳ结构的分析表明，该结构可提高执行部件的利用率和流水线的效率。     

基于融合策略自适应的多线索跟踪方法

基于多线索融合的跟踪是跟踪领域近年来的研究热点之一,该文结合两种常用的线索融合方式：乘性融合及加权和融合,提出一种融合策略自适应的鲁棒跟踪方法。该方法使用粒子滤波技术,统计样本的二阶中心矩并求Frobenius范数以表征线索的受噪声污染程度,最后适时切换两种融合策略。实践证明,新的融合策略比传统单一的融合方式更鲁棒。     

超标量RISC微处理器指令发射算法设计

提出了一种基于分布式控制方式的动态指令调度算法,该算法能够有效提高指令发射效率,降低指令分派单元逻辑复杂度,提高系统主频.该指令发射算法在自主设计的"龙腾R3" RISC"三发射"超标量微处理器中进行应用实现,达到了设计预期目标.     

基于多线索的运动手部分割方法

分割运动手部时,为了不依赖不合理的假设和解决手脸遮挡问题,该文提出一种基于肤色、灰度、深度和运动线索的分割方法。首先,利用灰度与深度光流的方差信息来自适应提取运动感兴趣区域(Motion Region of Interest, MRoI),以定位人体运动部位。然后,在MRoI中检测满足肤色与自适应运动约束的角点作为皮肤种子点。接着,根据肤色、深度与运动准则将皮肤种子点生长为候选手部区域。最后,通过边缘深度梯度、骨架提取和最优路径搜索从候选手部区域中分割出运动手部区域。实验结果表明,在不同情形下,特别是手脸遮挡时,该方法可以有效和准确地分割出运动手部区域。     

基于多线索概率分布图像融合的目标跟踪

为了克服多线索目标跟踪中固定线索权值的不足,提出采用颜色、运动历史、视觉显著性等多种概率分布图像来描述目标的观测信息,通过目标在前一帧的位置确定中心区域和周边区域,并计算不同概率分布图像基于这两个区域的直方图,即中心直方图和周边直方图.每个概率分布图像的置信度由其中心直方图和周边直方图的差异度来描述.根据不同线索的置信度,在线调节当前帧各种概率分布图像在目标位置判断中所占的权重,实现对目标的多线索融合跟踪.实验结果表明,比常用的固定线索权值的融合算法效果更好.     

S698系列处理器中指令流水的设计与实现

介绍了指令流水的概念和基本原理,并指出应用流水线主要作用是提高吞吐量,以及其优点和缺点.分析了S698系列单核处理器的5级流水线结构,其划分为取指、译码、执行、存储和回写,并给出了相应的设计方案和仿真结果.目前该处理器已实现了量产,实际硬件的测试结果证实了指令流水确实能提高处理器的吞吐量.     

无线网状网射频链路的信道分配算法

研究了无线网状网络节点的接口异构对网络容量的影响.提出了一种新颖的以射频链路为信道分配对象的接口和信道联合分配的分布式贪婪最大算法.该算法以队列长度为权的射频链路吞吐量之和最大为目标,寻找自适应于网络拓扑和流量变化的分布式接口与信道联合分配方案.算法分析指出本算法与非接口异构的Dist. Greedy算法的时间复杂度相当,NS2仿真结果表明网络容量有明显提升.     

光互连指令级并行计算结构模型

指令级并行处理技术在计算机系统中十分关键.目前部分指令级并行处理技术已经非常成熟,但这些技术复杂度太高,且实现的并行度有限.本文从VLSI和光互连技术发展出发,提出一种光互连指令级并行计算结构模型;这种模型重新考虑计算机的软硬件界面,充分利用编译器提供的并行信息,因而具有一定的优越性.     

一种支持同时多线程的VLIW DSP架构

本文提出了一种支持同时多线程的动态分发超长指令字(VLIW)数字信号处理器(DSP)架构。该DSP架构上可以同时运行多个线程,功能单元可以执行来自多个线程的指令,有效地提高DSP的指令吞吐率。为了使多个线程的指令更有效地调度分发到功能单元,该DSP架构还支持指令动态分发,由硬件分发单元而不是编译器来完成多线程指令的动态分配。实验结果表明,相比于单线程而言,本文提出的VLIW DSP架构可以提高功能单元利用率,隐藏存储器访问时延,使处理器的指令吞吐率平均提高约26.89%。     

基于EPIC的动态多线程微体系结构技术

本文研究如何在EPIC技术的基础上，融合开发线程级并行的多线程技术，为新一代处理器微体系结构作一些基础性研究。     

运算流水线的实现和优化

文章在对流水线性能进行分析的基础上，以双精度浮点运算流水线为例子，阐述了实现多条运算流水机制的方法。并对单条流水线，从设计结构和运算的分段两个方面详细介绍了设计的优化方案，并对优化后流水化设计和传统流水设计进行了可靠性和速度的比较，其速度可以提高近1倍。     

一种基于FPGA的并行流水线FIR滤波器结构

提出了一种在FPGA器件上实现的流水线并行FIR滤波器结构。首先比较了FIR滤波器三种硬件实现所用的资源,然后在理论上推出该流水线并行结构滤波器的实现方法及其可行性,给出了硬件实现模块。实验结果表明,这种改进滤波器结构实现的算法可以灵活地处理综合的面积和速度的约束关系,使设计达到最优。     

基于高档数控的实时多任务实现

为了解决高档数控系统对控制软件实时性的要求,提出了分时并行处理的设计方法,以实时环境下多线程技术的原理为依据,用Delphi提供的多线程编程组件完成了系统线程的具体实现,并且以开发实例的方式给出了多线程技术在实现数控系统实时响应中的应用。实时多任务的实现,显著提高了CPU的利用率,并使系统的可靠性得到了保证。     

PHS网络优化探讨

结合工程实际，从网络覆盖、同步、呼叫区划分及交界、资源等4个方面，较为详细地论述了PHS网络的优化问题。     

基于Java多线程的零部件物流系统研究

通过对大型汽车生产企业的实际管理需求的分析，设计并实现了实用的汽车零部件物流配送系统。从系统的设计方案、实现中采用的Java多线程技术等方面阐述了对零部件物流系统的研究与探讨。     

基于多线程的雷达模拟训练器主控软件设计

在Lab／WindowsCVI环境中,利用多线程技术开发了某型雷达模拟训练系统主控软件,实现了雷达模拟训练设备通道扫描、工作方式切换、目标设备的数据采集与状态控制,达到了适时性、快速性要求。介绍了主控软件结构、模块控制流程、操作逻辑以及资源分配方式,重点介绍了多线程应用程序中涉及的数据安全问题,并提出了应对措施。该设备目前已投入应用,实践证明,具有界面友好、可靠性高、可控性强、便于操控等特点。