国家重点基础研究发展计划(2011CB302502)
- 作品数：11 被引量：33H指数：3
- 相关作者：陈明宇崔泽汉陈荔城黄永兵谭光明更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院大学中国科学院研究生院更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术生物学更多>>
- 一种基于Trace精度改进的内存系统模拟器优化方法
- 2014年
- 随着计算机系统规模的不断增长,计算机系统结构的研究对于如何更有效地利用各个部件的性能显得尤为重要.但是在系统结构的研究中,由于研究对象规模过大,采用模拟器进行模拟测试是一种常用的方法.但是在使用全系统模拟器的时候,将整个系统进行模拟会造成实验效率的降低和模拟器程序的维护困难.因此,使用基于trace输入的模拟器成为了一种提高模拟器效率的常用方法,但是由于trace不能良好地表现计算机系统某些部分的运行特性,难以避免地存在一定的模拟误差.对此,提出了一种基于trace精度改进的内存系统模拟器优化方法,通过增加trace中包含的内容、提高trace的精度并在内存系统模拟器中实现相应的支持机制,从而在不影响模拟器运行效率的情况下提高内存系统模拟器的运行精度.
- 卢天越陈荔城陈明宇
- KSI：面向TB级别的DNA序列匹配软件库被引量：1
- 2015年
- 为了满足对不同物种进行DNA序列分析的需求和适应DNA序列数据的快速增长,针对目前DNA序列分析软件大都各自实现一套序列存储和查询功能,工作重复且没有考虑并行性、扩展性和分布式系统或环境的缺陷,基于DNA序列分析的基本操作k-mer匹配,设计并实现了一个面向TB量级的DNA序列匹配软件库——k-mer查找接口(KSI)。KSI提供了一套分布式环境下的编程接口,并且针对生物计算领域的DNA序列匹配进行优化。实验显示,KSI为DNA序列匹配提供了一个高效的解决方案。
- 赵喜全李旭吕慧伟谭光明
- 关键词：生物信息学应用程序编程接口
- 一个针对并行模拟引擎的性能评测实例
- 2013年
- SimK是由中科院计算所体系结构国家重点实验室开发的一个并行离散时间模拟引擎。基于已经发布的SimK1.0版本,对任务划分及同步推进阻塞控制进行了功能扩展,开发了SimK的1.1版本。同时由于缺乏一个专门对SimK模拟性能评测的Benchmark以及全面的评测结果,首先讨论了并行模拟引擎Benchmark的设计准则,之后介绍了开发的Benchmark-PassBall,并且使用它对SimK的强弱扩展性、组件负载不均衡情况下的强扩展性进行了评测,同时对比了组件负载不均衡和均衡情况下的加速比,探讨了模拟计算量的变化对模拟加速比的影响,并讨论了Benchmark的适用性。通过实验讨论得出:a)PassBall可以作为并行模拟引擎SimK性能评测的Benchmark,亦可用于其他并行模拟引擎性能的评测;b)SimK具有良好的强弱扩展性;c)负载平衡和模拟计算量都会对并行模拟加速比产生影响。
- 吴志敏吕慧伟陈明宇
- 关键词：扩展性BENCHMARK
- 基于消息的内存系统关键技术研究被引量：1
- 2013年
- 提出了一种基于异步的请求和应答消息的新型访存协议。相比于传统的同步总线式内存体系结构,可变粒度的访存提高了内存带宽的有效利用率,异步消息访问有利于内存容量的扩展。本文通过分析典型应用程序的访存行为评估了消息式内存可能带来的性能提升,并探讨了实现消息式内存所面临的挑战。
- 陈明宇阮元黄永兵陈荔城崔泽汉陈明扬
- 关键词：内存体系结构
- 基于SSD的机群文件系统元数据存储系统被引量：8
- 2012年
- 随着数据量的增加和元数据操作性能需求的提高,传统基于磁盘(HDD)存储架构的机群文件系统元数据存储系统由于HDD成为性能瓶颈而无法满足需求.将SSD应用到元数据存储中,设计实现了一个基于SSD+HDD的异构元数据存储系统Hybrid MDSL.针对SSD的I/O特性设计了基于追加写的元数据存储组织,并通过基于访问热度的数据迁移机制提高SSD空间利用率.测试结果表明,Hybrid MDSL明显提高了元数据I/O的性能.
- 陈卓熊劲马灿
- 关键词：机群文件系统SSD
- 移动设备应用程序的体系结构特征分析被引量：12
- 2015年
- 移动设备如智能手机、平板电脑已成为最主要的电子消费品,且呈现出快速增长的趋势.移动设备上运行的应用程序种类丰富多样,对硬件平台上不同资源的需求也大不相同;而移动设备的硬件平台在性能和功耗上有其自身的局限性.因而,分析移动设备应用程序体系结构层次的特征,对于硬件平台如处理器、内存等资源部件的设计,以及应用程序的优化,具有指导性的意义.文中选取了Android操作系统上的多类常用的应用程序,深入地分析了其在主流移动设备上的微体系结构相关的特征.结果表明,移动设备的应用程序普遍存在较高的指令缓存和指令转换后援缓冲器缺失率,并且分支预测失败率也较高.基于各程序的体系结构特征,文中抽取了部分最具代表性特征的应用程序,并提出了一个用于体系结构研究的移动设备基准测试程序Moby.Moby测试程序包括了浏览器、邮件客户端、音乐及视频播放器、文档阅读器及地图等应用.同时,文中还详细分析了Moby测试程序微体系结构无关的特征,如指令的组成、指令局部性特征、工作集大小及指令执行流等.
- 黄永兵陈明宇
- 关键词：应用程序移动互联网
- 一种监测函数语义信息访存地址序列的方法被引量：1
- 2013年
- 准确地获取应用程序在真实系统上运行的访存地址序列(traces)是进行内存系统调度及结构优化的基础.HMTT是自主研发的软硬件结合的内存监测分析系统,能够实时获取完整的全系统访存traces.但是得到的traces与应用程序上层事件之间存在语义鸿沟问题,比如上层函数执行流与访存traces的同步问题.针对该问题提出了一种软硬件结合获取包含函数级别语义信息访存traces的方法,软件方面通过二进制插桩的方式,直接修改内存中的进程映像,在目标函数的入口及出口各插入标记tag访存指令,进而能够被HMTT卡监测并识别.采用二进制插桩不需要程序的源代码,不需要对程序重新编译链接,而且引入的运行开销很小.实验表明采用软硬件结合的方式能够有效地获取包含函数级别语义信息的访存traces,对于SPECCPU2006中的访存密集型程序引入的性能开销只是原程序的62%,而使用Pin工具的纯软件方式获取访存traces将导致至少10.4倍的性能开销.
- 陈荔城崔泽汉包云岗陈明宇沈林峰梁祺
- 关键词：ELF
- 一种面向加密算法共性子图的指令定制方法被引量：2
- 2012年
- 为提高处理器对加密算法的处理效率和扩展性能,本文提出一种基于共性子图的指令定制方法.该方法通过挖掘常用加密算法中的共性计算模式,用一条模式指令替换多条被共性模式覆盖的指令,并使用查找表(LUT)对S-盒间址访问进行处理,达到减少算法指令数的目的.我们针对MD5,SHA256,RC5和AES等4种常用加密算法进行了实验,结果表明该方法可以有效的减少4种算法的核心循环体指令,使这些算法得到15.4%～60.6%的指令减少率.
- 胡绵江窦勇倪时策吴侃
- 关键词：加密算法S-盒
- 大容量DRAM的刷新开销问题及优化技术综述被引量：6
- 2016年
- 动态随机存储器(DRAM)具有速度快、密度高、成本低的优势,被广泛应用于计算机的主存.DRAM采用电容作为存储单元,电容电荷的多少表示数字"0"或"1".由于存在漏电现象,电容里的电荷会缓慢流失,造成数据丢失.为保证数据正确性,DRAM采用周期性的刷新操作,在数据丢失前,把数据读出然后重新写入存储单元.刷新操作会阻碍正常访存的执行,造成性能上的开销;同时刷新操作会消耗额外的功耗,带来功耗上的开销.刷新的开销与DRAM密度相关:在过去,当DRAM密度较小时,需要刷新的存储单元数较少,刷新开销很小,并未引起关注;但是,随着摩尔定律的发展,DRAM密度越来越大,目前已发展到千兆比特级别,其刷新周期并没有改善,单位时间内需要刷新的存储单元数越来越多,从而使刷新带来的性能和功耗开销越来越严重.刷新问题目前得到了工业界和学术界的广泛关注.首先介绍了目前DRAM的刷新方式和开销,以及工业界已经实现的一些改进;然后把工业界和学术界提出的众多优化方法分为"减轻刷新操作对访存的阻塞"和"减少不必要的刷新操作"两大类,分别进行了分析和总结;最后给出了关于智能刷新管理的总结和展望.
- 崔泽汉陈明宇
- 关键词：主存动态随机存储器刷新
- 面向软硬件协同设计的性能优化框架
- 2014年
- 面对高性能计算机系统随着性能的提高其复杂性成倍增大的挑战,研究了复杂科学计算应用的优化,提出了一种面向软硬件特性设计的性能优化框架CPTF。该框架根据应用在运行时的剖析结果,结合应用的软件特性和平台的硬件特性,全局性地分析系统性能瓶颈及种类,并给出源码级的优化建议,并针对优化循环一类常见的问题,提出一种改进的循环合并算法。使用CPTF优化了一个物质点法粒子模拟应用,取得了近20%的性能提升。
- 骆裕龙谭光明孙凝晖
- 关键词：软硬件协同设计
