融合面积估算和多目标优化的硬件任务划分算法

针对可重构计算机系统配置次数(划分块数)的最小化问题,提出了一种融合面积估算和多目标优化的硬件任务划分算法。该算法每次划分均进行硬件资源面积的估算,并且通过充分考虑可重构资源的使用、一个数据流图所有划分块执行延迟总和、划分模块间边数等因素构造了新的探测函数prior_assigned(),该函数能够计算每个就绪节点的优先权值,新算法通过该值能动态调整就绪列表任务节点的调度次序。实验结果表明,与现有的层划分、簇划分、增强静态列表、多目标时域划分、簇层次敏感等5种划分算法相比,该算法能获得最少的模块数,并且随着可重构处理单元面积的增大,除层划分算法之外,其执行延迟的均值也是最小的。     

三稳态共振隧穿器件的研制

在I-V特性曲线上具有双微分负阻的三稳态共振隧穿器件,室温下可以达到较高的电流峰谷比5.2∶1。器件采用两个隧穿二极管背靠背串联的结构,能更大程度提高集成度,可以在多值逻辑或其他有关降低电路复杂性方面获得较为广泛的应用。     

由pnp双极型晶体管和PMOS构成的CMOS负阻单元

使用pnp双极型晶体管和pMOS,按照正反馈产生负阻I-V特性的原理,采用CMOS工艺,设计研制成功CMOS负阻单元,并对它进行了实际的测试与验证,效果良好,而且可以用它作为基础性器件,构成与CMOS工艺相兼容的负阻型逻辑电路,比常规CMOS电路节省大量器件。     

一种考虑执行延迟最小化和资源约束的改进层划分算法

 本文提出了一种改进的层划分算法.该算法充分考虑了划分块的最小执行延迟和尽可能充分利用可重构资源,能够跟踪层划分算法节点分配过程并进行调整,消除了经典层划分算法不能动态更新就绪节点列表选取节点进行划分的缺陷.实验结果表明,与层划分算法相比,所提出的改进层划分算法在模块数、执行延迟和跨模块间的I/O边数等三个方面均获得了改进.与现有的簇划分、增强静态列表、多目标时域划分、簇层次敏感等四种划分算法相比,新算法能获得最少的执行延迟,并且随着可重构处理单元面积的增大,模块数的均值也是最小的.     

GaN基光电子材料及器件的研究

GaN材料是性能优越的化合物半导体,与其相关的合金材料可以制作出高亮度蓝光、绿光发光二极管、紫外探测器、半导体蓝色激光器(LD)等具有重要应用价值的光电子器件,因而备受重视,本文综述了GaN基光电子器件研究开发现状及其应用前景。     

一种粗粒度可重构体系结构多目标优化映射算法

针对多约束下的行流水粗粒度可重构体系结构的硬件任务划分映射问题,提出了一种多目标优化映射算法.该算法根据运算节点执行时延、依赖度等因素构造了累加概率权值函数,在满足可重构单元面积和互连等约束下,通过该函数值动态调整就绪节点的映射调度次序,当一块可重构单元阵列当前行映射完毕后,就自动换行,当一块阵列被填满,就切换到下一块,当一个数据流图映射完毕后,就自动计算划分块数等参数.实验结果表明,与层贪婪映射算法相比,文中算法平均执行总周期降低了8.4%(RCA_4×4)和5.3%(RCA_6×6),与分裂压缩内核映射算法相比,文中算法平均执行总周期降低了20.6%(RCA_4×4)和21.0%(RCA_6×6),从而验证了文中提出算法的有效性.     

平面型RTD制作过程中的两个关键工艺

采用n GaAs衬底和自对准B离子注入技术制作了平面型共振隧穿二极管,深入讨论其制作过程中几个关键问题,包括离子注入能量与剂量的选择、RTD负阻区表观正阻现象等,并系统地研究了快速合金工艺温度和时间对于制作良好欧姆接触和消除负阻区表观正阻的影响.结果表明对于所选材料,离子注入能量为130 keV,剂量为4×1013/cm2,退火温度为380℃持续60 s可得到特性较好的PRTD器件,该器件的制作为RTD的应用打下良好基础.     

NDRHBT及其构成的单-双稳转换逻辑单元

设计并研制了InGaP/GaAs/InGaP超薄基区(8nm)负阻异质结晶体管(UTBNDRHBT)。并用它构成一个单-双稳转换逻辑单元(Monostable-bistable transition logic element,简称MOBILE)。经过测试,证实其具有与GRTD、RTD/HEMT构成的MOBILE相类似的逻辑功能。     

用于二维RCA跨层数据传输的旁节点无冗余添加算法

针对二维可重构单元阵列(RCA)硬件任务的跨层数据传输问题,提出了一种前序遍历回溯旁节点添加算法。该算法针对跨层输入树、跨层输出树2种类型的数据流图,保持了原有运算节点之间的逻辑关系,实现了旁节点的无冗余添加。给出了动态可重构系统划分映射的量化评估指标体系和流水化模型,给出了添加旁节点映射的临界条件。实验结果表明,基于相同的系统结构和划分映射算法,在满足临界条件的情况下,与不加旁节点映射算法相比,加旁节点映射在划分模块数,非原始输入输出次数、配置时间、总执行周期、功耗等方面均获得了较好的改进;与已有的先进算法相比,文中算法平均执行总周期降低了23.3%(RCA5×5)和30.5%(RCA8×8),平均消耗功耗降低了15.7%(RCA5×5)和18.6%(RCA8×8),从而验证了所提方法的合理性和有效性。     

共振隧穿二极管型光探测器和光调制器

将共振隧穿二极管(RTD)的核心结构——双势垒系统与光探测器和调制器的原理相结合可构成共振隧穿光探测器和共振隧穿光调制器。这些器件既保持了RTD高频、高速的特点,同时又具备了光探测器和光调制器原有的功能,可用于光电集成电路。介绍了这种具有代表性的RTD型光电器件的工作原理、器件结构、制造工艺、器件参数测试等,为此类器件在国内的设计和研制奠定基础。