源码级和算法级的功耗测试与优化

随着绿色软件概念的提出,嵌入式软件优化不再只以提高性能作为目标,嵌入式软件的功耗优化已成为低功耗软件系统的重要研究方向。在研究4种常用软件优化方法的基础上,对源码级和算法级的功耗进行测试与分析,并将分析结果运用到嵌入式操作系统μC／OS—II及其应用软件上,对μC／OS—II进行源码级和算法级的功耗优化。实验结果表明,该优化方法能有效地降低嵌入式软件的功耗。     

算法级能耗分析方法研究

功耗现已成为嵌入式系统设计中一个重要的约束条件,而设计早期在高层所作的功耗评估与优化对整个系统能耗的影响最为显著。论文通过对指令级功耗模型进行研究得到一个算法级的功耗模型,并提出了基于此模型的静态算法能耗效率分析方法,它可以帮助设计者选择能耗较低的算法,对软/硬件系统设计中的功耗优化也有一定的作用。文中最后在功耗评估平台对算法实例进行模拟测试,试验结果验证了此分析方法的有效性。     

嵌入式系统源程序级软件能耗建模与分析

针对嵌入式系统能耗对各种嵌入式设备工作时长的影响,本文从系统指令级到源程序级的软件能耗考虑,首先通过分析设备源程序级语句的相关特征,基于源程序语句的指令能耗,提出一种针对源程序级的能耗模型,然后基于模型分析对五个经典算法的源程序中不同类别语句进行能耗优化,最后分别对五组经典算法优化前后的能耗比较。实验表明,本模型使得优化后的源程序能耗降低了9.46%-50.29%,达到了降低嵌入式系统软件能耗的目的。     

可重配置处理器的体系结构级功耗模型与分析

按照可重配置处理器的体系结构建立并实现功耗模型;模型对处理器的电路级特性进行抽象,基于体系结构级属性和工艺参数进行静态峰值功耗估算,基于性能模拟器进行动态功耗统计,并实现三种条件时钟下的门控技术;可重配置处理器与超标量通用微处理器相比,在性能方面获得的平均加速比为3.59,而在功耗方面的平均增长率仅为1.48;通过实验还说明采用简单的CC1门控技术能有效地降低可重配置系统的功耗和硬件复杂度;该模型为可重配置处理器低功耗设计和编译器级低功耗优化研究奠定了基础。     

CMOS电路晶体管级功耗优化方法

随着集成电路工艺进入纳米时代,在集成电路设计约束重要性方面,功耗已成为与性能等量齐观的设计约束.由于缺少有效的晶体管级时延模拟器,所以现有的低功耗设计技术均为逻辑门级功耗优化方法.受惠于更低的优化颗粒度,晶体管级优化方法具有比逻辑门级方法更强的静态功耗优化能力,因此针对高静态功耗的纳米工艺芯片,开展晶体管级优化方法的研究具有非常重要的意义.基于晶体管级VLSI模拟器,提出了一种新的晶体管级优化方法用于进一步降低静态功耗,它由两个算法步骤构成:先用聚团策略(clustering)在逻辑门空间来提高优化算法的效率,再用粒度较小的晶体管空间优化算法来提高功耗的优化效果.实验证明所提方法具有以下优点:1) 该方法适用范围较广,可以分析和优化各种电路.这些电路中,每个晶体管都可以有不同的阈值电压V T0、沟道宽度W和沟道长度L.2) 该方法的功耗优化效果较好.在晶体管级W VT0 L的功耗优化实验中,该方法在不降低动态功耗优化效果的前提(动态功耗平均仅增加0.02%)下,在合理的运行时间(优化C7552仅用856.4s)内,在晶体管级对逻辑门级优化结果进行进一步优化,使静态功耗得到进一步降低,平均降低22.85%,最大降低43%.     

基于嵌入式软件算法级能耗问题研究

能耗已经成为嵌入式系统设计中一个重要的约束条件.嵌入式系统是典型的软件驱动执行系统,硬件的电路活动直接导致系统参数功耗,而软件中的指令执行和数据存取等操作底层的微处理、总线、Cache、存储器和I/O接口等硬件的活动都会间接的导致系统参数功耗.在现代“低碳经济”的背景下嵌入系统的功耗已经引起人们关注的一个重点.而软件设计早期对高层所作的功率耗评估和优化对整个系统的的能耗影响最为显著.本文通过构建算法级能耗估算模型,并通过实例采用神经网络算法、遗传算法等进行能耗求解,同时在求解过程中进行能耗分析.     

LS-RISC指令级功耗模型的开发

针对笔者自主研制的LS-RISC微处理器,讨论了其指令级功耗模型的开发.为了降低指令间效应对功耗分析带来的复杂度,按照指令执行时经过的功能部件,对指令进行重新分类,使得分析的复杂度由O(n2)减小到了O(n).功耗模型的成功开发,为低功耗编译和软件功耗优化奠定了基础.     

基于BP神经网络的系统级电源管理算法

在深入研究目前国际上比较流行的几种系统级电源管理（PM）算法的基础上，利用BP神经网络的非线性映射能力，提出基于BP神经网络的、对任务之间相互间隔时间也就是系统空闲时段的长度进行自适应学习的BPPM算法，具有传统回归PM算法不可比拟的优点。仿真实验表明引入神经网络的电源管理算法较之传统PM算法大大降低了系统级功耗。实现了在不需要建立系统模型、无需预先获得负载统计特性的前提下，通过从系统正常工作产生的数据中不断学习，使系统具有自适应、高效的电源管理能力，以达到降低系统功耗、提高器件可靠性、延长工作寿命的目的。     

LS—RISC指令级功耗模型的开发

针对笔者自主研制的LS-RISC微处理器,讨论了其指令级功耗模型的开发。为了降低指令间效应对功耗分析带来的复杂度,按照指令执行时经过的功能部件,对指令进行重新分类,使得分析的复杂度由O(n2)减小到了O(n)。功耗模型的成功开发,为低功耗编译和软件功耗优化奠定了基础。     

可重构系统功耗相关的硬件任务调度算法

面向可重构系统,提出了一种功耗相关的硬件任务调度算法（Energy—Efficient HardwareTask Schedu—ling,EEHTS）。动态电压调整（DynamicVoltage Scaling,DVS）技术通过在软件任务运行时动态改变CPU的运行电压而降低系统功耗。类似地,EEHTS算法在硬件任务调度时动态改变FPGA的工作频率,达到降低功耗的目的。模拟实验结果表明,EEHTS算法在不影响硬件任务截止期要求的前提下,可以有效降低系统功耗。     

Assessing Ideational and Evaluative Skills and Creative Styles and Attitudes

This article describes the rationale for the multiphase creative problem solving process, and reports the findings from an empirical investigation conducted to facilitate the problem solving of managers. The ideational skills of the managers were assessed before and after training in a complete process of creative problem solving, along with their ideational attitudes, creative problem solving style (i.e., generator, conceptualizer, optimizer, or implementor), and evaluative skill (i.e., ability to recognize original ideas). The most important findings indicated that the training had a significant impact on the evaluative accuracy of the managers. They were significantly more accurate in their judgments about original ideas after training, both in their identification of original ideas and their recognition of unoriginal ideas. After training, the managers also gave more solutions and more original solutions to problems. Finally, several variables (e.g., the “preference for active divergence” attitude, and the conceptualizer process style) seemed to moderate the impact of training. Training was therefore effective, with specific effects that can be predicted from pre-training individual differences in attitudes and process style.     

高等院校行政分析与决策系统的设计与实现

为提高高等院校的管理水平和决策水平,充分利用校园网资 源,开发了高等院校行政财政分析与决策系统。解决了诸如数据的动态查询、自动生成报表 、网络环境下数据共享等技术问题,具有网上数据共享、图形界面友好和安全的保密措施等 特点。     

Stochastic balancing and approximation-stability and minimality

A new method of stochastic model reduction has recently been introduced by Desai et al. [1], [2]. The stability of the reduced order model has not previously, been considered. In this paper, we show that the stability of the reduced order model follows directly from the results of Pernebo and Silverman [3]. It is also shown that the reduced order model is minimal, in the controllability/observability sense. The relevance of this notion of minimality to stochastic minimality is made clear.     

国内外标准法规比对分析系统设计与实现

为发现我国国家标准与国外发达国家标准法规的差距,从根本上提高我国国家标准的总体质量,提升我国产品的质量安全水平,以关键指标(因子)为核心,研究国内外标准法规比对的工作流程,利用面向对象的方法设计,实现了国内外标准法规比对分析系统。该系统适用于所有产品国内外标准法规的比对工作。