分支指令特性与分支预测器的性能研究

根据分支指令的特性,分析了分支行为与分支预测技术对单发射嵌入式处理器CPI栈(CPI stacks)组成的影响,并在RTL级设计了分支预测器的时序精确模型,通过硬件模拟方法对分支指令特性和分支预测器的性能进行了研究.实验考察了分支指令在分支预测器命中或缺失时的不同跳转统计特性,验证了分支预测器对CPI栈影响的理论推导,为单发射嵌入式处理器中分支预测器的设计与优化提供了精确的实验依据.     

HIP:一种基于提示值索引的间接转移预测技术

随着模块化程序和面向对象语言的发展,间接转移预测已成为影响处理器性能的瓶颈.本文提出了一种基于提示值索引的间接转移预测技术(Hint-indexed Indirect-branch Prediction,HIP).该技术将间接转移指令目标地址保存在BTB中,每个目标地址使用一个提示值与之对应.HIP技术在进行间接转移预测时,首先使用已有的分支方向预测器区分不同的间接转移场景,并获得其中存储的提示值.该提示值与指令地址进行计算,生成一个虚拟地址,用于索引存储间接转移目标地址的BTB项.实验表明,该技术可以显著提高性能,而且不需额外的大容量存储结构.与常用的基于BTB的结构相比,HIP技术可将基础处理器性能提升20.38%.与已有基于硬件的方法相比,HIP比VPC方法性能提高8.66%,并且可以获得与48KB TTC预测器相同的性能提升效果.HIP还可以将处理器能耗平均降低14.34%.     

动态分支预测技术分析与量化研究

随着现代微处理器的流水线变得越来越深,指令发射宽度越来越大,预测失败所带来的时间代价和空间(功能部件)有效利用率损失也越来越大,预测准确率对流水线的性能的影响也越来越重要。为了量化研究不同动态分支预测技术的准确率,采用计算机体系结构模拟软件Simple Scalar和SPEC 2000 Benchmark,对2bC,GAg,PAg,GAp,PAp,G-share六种动态预测技术的分支方向和分支地址预测准确率进行了性能模拟与测试,最后对模拟结果进行统计分析,得出预测准确率与硬件实现复杂度之间的量化关系,为设计出具有高准确率和低复杂度的动态分支预测器提供了参考。     

改进型可过滤混合分支预测器

针对TAGE混合预测器T0表内容存在大量混叠以及TAGE混合预测器对历史相关性较低的指令预测准确率低的问题,文章提出了一种新的解决方案。该方案采用YAGS作为TAGE的基础预测器,并在TAGE前后各加一个过滤器,前端过滤器Filter1专用于过滤特定循环分支指令,后端过滤器Filter2专用于过滤和全局历史相关性低的分支指令。在CBP-2模拟环境下进行实验,同时测试改进后设计的预测器与现有的TAGE混合预测器,在256k硬件资源配置下,改进后的设计预测准确率指标为3.972MPKI,优于现有TAGE的4.411MPKI。由此可见改进后的设计具有一定的参考意义。     

一种基于双模结构的预测器

分支预测是限制微处理器性能提高的一个重要因素,因此也一直是微处理器设计研究的重点.文中提出了一种对动态两级自适应分支预测进行改进的新方法,即基于双模结构的双模预测器.它能同时根据指令转移间相关和转移内相关进行转移预测,从而获得更高的转移预测精度.     

基于指令流混合模式学习的缓存预取算法

近期缓存预取算法的研究热点是使用基于模式识别的预测技术,例如Lookahead,推算访存请求的地址.此类算法一方面很难学习访存行为中的依赖缓存失效,另一方面不能精确控制预取请求发送和写回的时机.为了解决上述问题,本文提出了一种基于分支预测技术和混合模式学习的缓存预取（Instruction Flow Based Hybrid Prediction,IFBHP）算法.使用分支预测技术识别程序未来指令流中的访存指令流,通过多种地址关联模式的学习逐一计算访存指令流中每条指令的地址,写入访存地址队列.使用阈值评估未来指令流进入处理器主流水线的时刻,精确控制指令流所对应的预取请求的发送和写回.实验表明,本文算法相比STeMS(Spatio-Temporal Memory Streaming)算法、ISB++(Irregular Stream Buffer++)算法、SANGAM算法、IPCP(Instruction Pointer Classifier based spatial Prefetching)算法一级数据的读操作缓存失效次数分别平均减少31.58%,28.85%,17.85%,11....     

嵌入式处理器中分支目标缓冲器的研究与设计

针对嵌入式应用的特点,设计了一种基于RAM比较TAG的分支目标缓冲器(BTB),并通过硬件模拟方法(BTB控制逻辑用RTL实现,存储体用定制逻辑实现)研究BTB结构参数对BTB的性能、能耗以及对整个处理器系统的性能和能耗的影响,根据仿真结果选取应用于嵌入式处理器的最优BTB结构参数.根据该参数,进一步设计基于CAM比较TAG的BTB,经SPEC2000评测,相对于基于RAM比较TAG的BTB,基于CAM比较TAG的BTB可使功耗降低37.17%.     

支持Trace预构的分支目标提取

程序中大量存在着分支指令,分析发现大多数执行分支的偏移量可从指令中直接得到.为了支持Trace预构,我们提出了分支目标提取机制——BTP,BTP扫描预取的指令块,提取分支指令及分支目标.Trace预构机制根据BTP的扫描结果,预先构造程序的执行踪迹.对SPECint95测试程序的模拟实验表明:BTP能够有效识别目标地址,一级指令Cache访问的不命中率显著下降,程序的性能也相应提高.     

基于注意力和特征融合的遥感图像目标检测模型

针对环境背景复杂且包含小目标的遥感图像难以进行精准目标检测的问题,在单阶段检测(SSD)模型的基础上,提出了一种基于注意力和特征融合的单阶段目标检测模型,该模型主要由检测分支和注意力分支组成。首先,在检测分支SSD中加入注意力分支,注意力分支的全卷积网络通过逐像素回归得到待检测目标的位置特征;其次,采用对应元素相加的方法对检测分支和注意力分支进行特征融合,获得细节信息和语义信息更丰富的高质量特征图;最后,用软非极大值抑制(Soft-NMS)进行后处理,进一步提高目标检测的准确性。实验结果表明,本模型在UCAS-AOD和NWPU VHR-10数据集上的平均精度均值分别为92.52%和82.49%,相比其他模型,检测效率更高。     

计算机相关英文缩写(一)

3DNow! (3D no waiting)ALU (Arithmetic Logic Unit,算术逻辑单元)AGU (Address Generation Units,地址产成单元)BGA (Ball Grid Array,球状矩阵排列)BHT （branch prediction table,分支预测表）BPU （Branch Processing Unit,分支处理单元）CMOS （Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体）CISC （Complex Instruction Set Computing,复杂指令集计算机）CLK （Clock Cycle,时钟周期）COB （Cache on Board,板上集成缓存）COD （Cache on Die,芯片内集成缓存）CPGA （Cerami…     

治理“三废”还是“一废”

“节能、减排、降耗、增效”是国家近年来工作的重中之重,从严治理三废是当务之急。我们决不能以牺牲环境来求得经济发展,这是我们每一个公民的责任和义务。中国的经济要持续发展,中国的工业要持续发展,尤其是作为中国电子信息工业不可或缺的起到承上启下至关重要作用的电子电路行业需要持续发展,就必须尽快地改造成为一个基本没有污染的新型电子行业。     

金融危机，化“危”为“机”

金融危机对信息安全行业影响较小,至少说危机对信息安全行业的影响具有滞后性特点。从另一个角度看,金融危机背景下信息安全更受关注。IT安全问题已经成为制约企业渡过危机的关键问题之一,因为危机时期关系核心竞争力的高价值数据外泄将上升到企业生死存亡的高度。另一个方面,IT安全风险随经济下滑反向剧增,涉及IT信息的违法犯罪活动会不断攀升,也有可能减薪裁员等造成的负面情绪会成为内部最大的IT安全隐患,内忧外患的威胁也迫使企业在IT安全方面给予更人的关注。     

从“质量-价格-服务”向“服务—价格—质量”转变

概述了PCB企业经营理念的转变,即由“质量-价格-服务”到“服务-价格-质量”的理念更新。     

MPEG-4的视频"档次"及其"等级"技术

首先阐述了ＭＰＥＧ－４版本１的“档次”和“等级”概念,然后详细叙述了各种视频对象类型和工具、各种视频的“档次”定义以及每个“档次”上的“等级”划分技术,最后简要介绍了ＭＰＥＧ－４版本１可能的应用领域。     

“本科+技师+工程师”人才培养模式的改革与实践

实践性教学是工科院校特别是应用型工科院校的重要教学环节,是培养学生创新意识、创新精神和创新能力的重要方法和手段。加强实践教学的改革与创新,需要构建独立的实践教学体系,整合实验教学内容、改革实践教学模式,理顺实践教学管理体制,建立科学合理的实践教学评估体系和质量保障体系。     

“安全舒适”取代“娱乐视听”汽车电子系统开发“变调”

AES可以说是国际车用半导体厂商、汽车电子产品供应商集中向中国用户展示其最新产品和技术的窗口,是中国汽车电子企业与汽车制造企业把握技术趋势、寻求投资与合作的重要平台.