并行技术

摘要： 为了高效利用CPU资源并满足多任务调度测试和并行技术需要,以核磁测井仪器的多线程优化问题为研究对象进行建模研究。该研究首先分析了基于LabVIEW的多线程优化机理,详细分析了常用的优化机制;其次设计了核磁测井仪器的多线程优化模型,并分析了优化模型内各种线程的功能和关系;最后,通过多线程优化模型开发出高温多维核磁测井仪器软件(EMRT2.0),并与一维核磁测井仪器软件(EMRT1.0)进行对比试验测试。实验结果表明,EMRT2.0将EMRT1.0的测试周期缩短为原周期的1/2,CPU的利用率从0.4%~1.5%提升到1.4%~6.2%,MATLAB的CPU利用率和物理内存占用降至0。研究实现的多线程优化模型能高效地利用CPU资源对核磁测井仪器进行多任务调度和并行测试。

摘要： 目前,我国的软件技术正向着数字化和超智能化发展.特别是雷达的软件和数字化技术变得越来越明显,软件雷达是一种采用开放式的通用平台,通过生活中实际的模拟运算加载来实现各种远程任务.正因为软件雷达拥有各种功能,而且具有多模式多结构并行运算的发展潜力.通过这些技术的革新,让GPU在并行运算中发挥重要的作用.

摘要： 电大、超电大尺寸目标电磁建模在实际工程中具有重要的意义.电磁建模过程中需要海量的计算内存与时间,如何利用高性能计算集群,实现高性能电磁计算是当前急需解决的问题.本文通过并行多层快速多极子技术,能够快速并行的构造近场数据和远场数据,并通过并行求解技术来加速线性方程组迭代求解收敛的速度.论文对多层快速多极子方法的大规模并行计算策略的研究,可以显著提高电大尺寸目标电磁建模的效率.数值仿真结果证明当未知量的规模达到1500多万时,仍然可以取得显著的并行加速效果,证明了本文提出的并行计算方案的有效性.

摘要： 目前,我国的软件技术正向着数字化和超智能化发展。特别是雷达的软件和数字化技术变得越来越明显,软件雷达是一种采用开放式的通用平台,通过生活中实际的模拟运算加载来实现各种远程任务。正因为软件雷达拥有各种功能,而且具有多模式多结构并行运算的发展潜力。通过这些技术的革新,让GPU在并行运算中发挥重要的作用。

摘要： 针对现有自适应滤波算法中数据处理效率低的问题,提出了基于并行技术和流水线的最小均方误差(Least mean square,LMS)自适应滤波算法.该算法构建基于并行技术的多输入多输出滤波器结构,成倍提高系统滤波处理速度;设计基于流水线的LMS自适应滤波权系数求解方法,有效改善了权系数计算效率.最后利用现场可编程门阵列(Field programmable gate array,FPGA)对该算法进行了验证,结果表明,对于四级并行流水线四阶LMS自适应滤波器,其数据处理速率提高了约8倍,在相同的数据处理速率下,其功耗可降低约84％,从而提高了LMS自适应滤波处理速率,降低了系统功耗,实现了高速、超高速数据流的实时自适应滤波处理.%To increase low efficiency of handling high-speed data in existing adaptive filter algorithms,an least mean squarse(LMS) adaptive filter algorithm based on parallel technology and pipeline is proposed.The proposed algorithm accelerates data processing speed to improve the speed of weight coefficient computing significantly,and reduces the critical path to improve the system working clock effectively.In the experiment based on FPGA,for the LMS adaptive filter based on 4-channel parallel structure and 4-stage pipelines,its data processing rate increases by eight times,and the power consumption can be reduced to 16％,with the same rate of data processing.It can thus realize the real-time LMS adaptive filtering process of high-speed or hyper-speed data stream.

摘要： 实践中对于高维的最佳格基规约算法是Schnorr-Euchner的BKZ.格密码体制的所有安全估计都是基于BKZ的NTL来实现的,但随着维数的增加,格基规约算法的运行时间会急剧增加.最近关于格计数的进展表明,BKZ和NTL的实现不再是最优的,但对于安全性估计的确切影响还不清楚.用BKZ的并行技术来评估这种影响是一种比较好的方法.为了降低格基约化算法的运行时间,提出了一种高效的并行算法来模拟高维情况下块长度≥50的BKZ行为,这可以近似预测输出质量及其运行时间,从而修正格安全的估计.%The best lattice basis reduction algorithm known in practice for high dimensions is Schnorr-Euchner's BKZ.All security estimates of lattice cryptosystems are based on NTL's implementation of BKZ.With the increase of dimension,the time cost of lattice basis reduction algorithms will increase rapidly.Recent progress on lattice enumeration suggests that BKZ and NTL implementation are no longer optimal,but the precise impact on security estimates is unclear.To evaluate the effect with the parallel technology of BKZ is a better method.In order to reduce the running time of lattice basis reduction,this paper proposed an efficient parallel algorithm to simulate the behavior of BKZ in high dimension with high block size ≥50,which could predict approximately both the output quality and the running time.

摘要： 本文基于并行技术对卫星控制系统数据流控制进行了研究，利用FPGA的并行处理特性设计了一种并行与控制系统各下位机进行通讯的卫星控制系统数据流控制方式。这种并行进行的通讯方式跟以往卫星控制系统采用的顺序轮询控制系统下位机的通讯方式相比较，可以大大缩短与所有控制系统下位机完成通讯所花费的时间，为中心计算机节约出大量的系统时间，让中心计算机可以利用更多的时间进行卫星姿态控制与轨道计算。

摘要： 本文简要介绍了如何通过MPI分布式并行技术与PThread多线程技术协同工作,对三维地震数据叠前随机噪声衰减程序进行优化.节点间使用MPI分布式并行,节点内使用多线程共享内存及流水线方式.在主进程中增加了一个加权线程用于对来自各个计算节点的结果数据进行加权,一个临时数据输出线程负责将临时数据输出到临时磁盘文件中,一个最终地震数据输出线程负责将合并后的地震数据输出到地震处理系统中.在从进程中,增加了FFT处理线程、RNA计算线程和IFFT处理线程,线程个数取决于节点上的CPU核数.除此之外,主进程对任务的分配采用动态调度方式,对从进程的任务请求采用先来先服务的原则.通过MPI/多线程协同工作技术,实现了数据I0、通讯、计算的异步操作,缩短了任务等待数据的时间,提升了计算效率。

摘要： 本文中,引入基于OpenGL(开放图形库)的遮挡判断算法来提高IPO(迭代物理光学法)的遮挡判断效率,并基于OpenMP(开放多处理)的并行技术,将表面电磁流迭代的循环遍历分配到多个线程中,以提高IPO的迭代效率.利用该方法计算所得结果与传统算法得到的结果相比,在不影响计算精度的同时,效率显著提升.因此,利用基于OpenGL消隐的并行IPO可以较高效地计算分析电大尺寸粗糙面与目标的复合电磁散射特性.

摘要： 地震波正演模拟技术是模拟复杂近地表低速带和地质构造深部精细结构的有效方法,可以较为全面地反映地震波场在介质中的分布和传播规律.随着油气勘探程度的不断提高,三维勘探技术趋向成熟,逐渐面向生产需求.三维勘探中,传统的正演模拟方法在应用中面临计算量大、内存占用高的问题,提高计算效率就成为需要考虑的因素.本文应用GPU并行技术,对交错网格有限差分算法进行优化,并利用该方法实现三维弹性波正演模拟.首先对三维French模型进行正演模拟，记录传播过程中的波场情况及叠加剖面，与他人的结果(裴正林，2005)进行对比，验证计算的正确性。对实际碳酸盐岩介质的微裂缝储层进行正演模拟，波场快照中可以观测到能量在裂缝间和裂缝层内的传播，分析结果可知裂缝的存在会引起地震记录的反射波振幅能量、相位和到达时问的改变。本方法对于复杂的地下结构弹性波正演有很好的模拟效果。通过GPU并行加速，与CPU版本对比，提速数十倍，很好的提高了计算效率。

摘要： 计算机体系结构设计同时具有艺术性和工程性.片上多核处理器为新型计算机体系结构的设计提供了机遇为了使构思有线索可循,本文给出了基于多核处理器的计算机体系结构构思的对立统一模型,它是体系结构设计思想和方法的模型,而不是一种关于某种具体结构的设计结果.其中从对立统一的观点探讨了多核处理器对计算机体系结构的影响,应用、工艺和体系结构之间,多核CPU、FPGA、GPU之间,多发射、流水线、Cache、乱序执行等并行技术之间的关系,提供了一个思路以指导设计者把握多核体系结构设计的实质和设计构思的思想及方法.

摘要： 借鉴无损压缩编码中的GAP和GED预测器模板,改进该模版并应用在图像边缘检测中,提出一种新颖的基于多方向梯度边缘预测器(MGEDP)模板的动态阈值控制的边缘检测算法.以图像中心划分四个区域,采用并行技术同时多个方向应用MGEDP预测器模板,分别预测错误值;利用错误反馈信息构建预测误差图像;然后利用大津算法(OTSU)计算阈值;分类误差图像边缘;细化边缘,最后合成边缘图像.实验证明,该算法应用并行技术不仅大大降低了时间复杂度,模板以中心逐步向四周选择预测参考点,避免误差繁衍,得到清晰完整,细节丰富的边缘图像.

摘要： 文章以经典的多模式匹配算法—AC算法为例,通过对CUDA特性的分析,提出了基于CUDA的并行模型,设计了适合CUDA并行技术的AC匹配算法。实验结果表明,基于CUDA的AC匹配算法较CPU上获得了22倍的加速比,有效提高了入侵检测系统的性能。

摘要： 综述了并行计算技术在计算流体动力学(CFD)中的研究及应用进展,介绍了CFD并行化的关键技术研究近况,包括网格处理技术、并行化算法技术以及并行计算平台的研究进展.最后讨论了CFD并行技术的发展方向.

摘要： 本文介绍了二维/三维克希霍夫时间偏移计算在GPU集群上的MPI/CUDA混合编程实现.系统的主体结构基于经典的主从模式,采用MPI进程-pthread线程-CUDA线程三个层次的并行架构,以及CPU/GPU协同计算并行架构和策略来设计实现.每个计算节点由一个多核CPU和多个GPU设备组成.输入数据在主节点上载入,平均分配到从节点上,存储到相应的磁盘空间内,并根据各节点的可用资源将数据划分为多块.每个从节点分别接收主节点发送的数据并存储到本地磁盘上的临时文件内.根据检测到的可用GPU设备数,每个从节点上创建同样数目的线程来一对一控制各个GPU.各从节点上每个数据块再进一步划分为大小相等的块一一分配给各个线程,由每个线程逐道在CPU上预处理后传送到GPU上处理,道内的各成像点分别由各CUDA线程并行处理.每个数据块偏移由每个线程内的相关道累加计算而得,结果返回到主节点上累加后输出到磁盘文件内.在实现过程中,采用CPU/GPU协同计算以及线性插值走时的方式来进一步提高性能.系统性能在一典型异构GPU集群上测试,每个节点由一个配置8GB内存的四核CPU,以及配置6GB显存的C1060型号的GPU组成.对于不同的规模和积分计算模式,在该平台上的测试结果表明,本文实现的系统的性能对于包含相同计算节点数、每个节点上4个线程并行计算的MPI版本,可以达到平均约5～10倍的加速.

摘要： 本文介绍了二维/三维克希霍夫时间偏移计算在GPU集群上的MPI/CUDA混合编程实现.系统的主体结构基于经典的主从模式,采用MPI进程-pthread线程-CUDA线程三个层次的并行架构,以及CPU/GPU协同计算并行架构和策略来设计实现.每个计算节点由一个多核CPU和多个GPU设备组成.输入数据在主节点上载入,平均分配到从节点上,存储到相应的磁盘空间内,并根据各节点的可用资源将数据划分为多块.每个从节点分别接收主节点发送的数据并存储到本地磁盘上的临时文件内.根据检测到的可用GPU设备数,每个从节点上创建同样数目的线程来一对一控制各个GPU.各从节点上每个数据块再进一步划分为大小相等的块一一分配给各个线程,由每个线程逐道在CPU上预处理后传送到GPU上处理,道内的各成像点分别由各CUDA线程并行处理.每个数据块偏移由每个线程内的相关道累加计算而得,结果返回到主节点上累加后输出到磁盘文件内.在实现过程中,采用CPU/GPU协同计算以及线性插值走时的方式来进一步提高性能.系统性能在一典型异构GPU集群上测试,每个节点由一个配置8GB内存的四核CPU,以及配置6GB显存的C1060型号的GPU组成.对于不同的规模和积分计算模式,在该平台上的测试结果表明,本文实现的系统的性能对于包含相同计算节点数、每个节点上4个线程并行计算的MPI版本,可以达到平均约5～10倍的加速.

摘要： 本发明属于集成电路设计领域，尤其涉及可热扩展的三维并行散热集成方法。目前已提出的三维垂直集成技术无法实现热扩展，本发明提出了一种具有可热扩展的3D并行散热集成方法，如图1，即每个器件层平行于散热方向，器件层为长条形，其短边平行于散热方向，其长边垂直于散热方向，这样就保证了每个器件层均可以凭借自身所拥有的高导热性硅衬底(而不是导热过孔)、来获得独立而较短的散热通道，保证3D并行散热集成芯片最高温度与所叠加的器件层数无关。并提出了一种用于3D并行散热集成芯片最高衬底温度计算的分析模型，推导出3D芯片最高衬底温度的解析表达式，从理论上说明了本发明的热扩展性。本发明可以广泛应用于迫切需要散热性能好的3D集成方案的大规模并行计算片上系统。

摘要： 公开了一种图形元素检测，该图形元素检测使用组合的串行和延迟并行执行统一目标技术，该组合的串行和延迟并行执行统一目标技术潜在地使用多种图形元素检测技术，在应用和/或UI类型级别执行默认用户界面(UI)元素检测技术配置，或者这两者。统一目标将标识和自动化UI元素的多种技术合并为单个粘聚方法。统一目标描述符将多种类型的UI描述符串联链接在一起，并行地使用它们，或者先使用至少一种技术一段时间，并且然后，并行地或者替代地在第一技术在该时间段内没有找到匹配的情况下运行至少一种其他技术。

摘要： 本发明公开了一种利用分光聚光技术与LED并行互补技术的太阳能照明系统，包括太阳追踪单元、碟面聚光分光单元、光电传输控制单元、LED与光纤互补照明单元；碟面聚光分光单元设置在太阳追踪单元上，光电传输控制单元为碟面聚光分光单元和LED与光纤互补照明单元的连接结构；太阳追踪单元用于控制系统跟随太阳转动，使太阳光始终垂直入射在碟面聚光分光单元的碟面上，碟面上设置有分光薄膜，太阳光经分光薄膜分光，红外光透过分光薄膜被下层的太阳能电池吸收用于发电并被蓄电池储存，可见光被分光薄膜反射，经双曲面镜收集后通过光纤导入到室内进行照明；LED与光纤互补照明单元运用光控开关控制由蓄电池供电的LED阵列开启和关闭，使室内光强保持基本不变。

摘要： 本发明无需大幅度增加电路规模即可实现一种在SIMD处理时不会产生性能下降的混合模式并行处理器系统。把N个可实现SIMD操作的处理元件PE分组成进行MIMD操作的M(＝N÷S)个处理单元PU。MIMD操作时，各个PU内的属于每个PE的共计S个存储器中的P个(P＜S)作为命令超高速缓冲存储器来操作，剩余的存储器作为数据存储器或者数据超高速缓冲存储器来操作。另外，属于每个PE的共计S组的通用寄存器中，1组保持原状作为PU的通用寄存器来操作，剩余的S－1组中T组(T＜S－1)或必要数目组作为命令超高速缓冲存储器的标记保存用寄存器来操作。

摘要： 当对应用程序编程时，提供一种并行管理程序，其能够执行编程而不用考虑与其他应用程序并行关系。应用程序管理器(25)包括用于注册当前运行的应用程序运行列表(61)和用于注册处于待机的应用程序的运行等待列表(62)。在出现应用程序并行时，应用程序管理块(64)参考相应于注册在列表(61)中的正在运行的应用程序的状态和注册在列表(62)中的等待的应用程序的状态的并行条件表，并且根据每个状态的优先级确定每个应用程序被设置成的状态(开始、终止、等待等等)。应用程序控制块(65)将每个应用程序设置为应用程序管理块(64)确定的状态，从而执行每个应用程序的并行管理。

摘要： 本发明公开了并行解码技术。在各种实施例中，以迭代方式对包括可变长度代码的编码序列(例如，用于未压缩数据的压缩序列)进行解码以生成解码的符号序列。在每次迭代期间，一组线程并行解码编码序列中的代码以生成符号。然后，线程组根据符号的大小计算偏移量。随后，线程组基于符号、输出地址和偏移量并行地生成解码序列的连续部分。

摘要： 本发明公开了一种应用于PIE遥感技术的CPU自适应并行装置，包括主控装置和中间平台以及末端装置，所述主控装置包括控制盒，所述控制盒一端外部设有第一信号发射器，所述控制盒内部固定安装有主控CPU、第一信号接收器、第一数据存储器、中间控制器和末端控制器以及第一蓄电池，所述控制盒上设有控制机构，所述中间平台包括中间飞行器，所述中间飞行器下方安装有第一箱体，所述第一箱体内部固定安装有第二蓄电池、第二信号接收器、第二信号发射器和中间CPU以及第二数据存储器，本发明涉及遥感技术领域，在主控装置和末端装置之间设有中间平台，这种控制方法可以跨过山高林密的地形，有效提高末端飞行器的工作距离，覆盖更广的区域。

摘要： 本发明涉及一种基于LoRa通信技术的网关数据并行处理方法，包括以下步骤：网关实时接收LoRa节点采集的数据；向边缘服务器集群中的边缘服务器下发可用资源查阅指令；所述边缘服务器接收到可用资源查阅指令后，向所述网关回复其自身可用资源列表；所述网关依据所述若干边缘服务器回复的可用资源列表，制定相应的数据分配策略；并对接收到的数据进行划分及打包后依据制定的数据分配策略向边缘服务器集群中的边缘服务器进行分发；边缘服务器对所述各个边缘服务器中的数据块按照所述最优执行顺序进行排序，并按照重新排序后的顺序依次处理所述数据块，直至所述边缘服务器集群的总负载小于第一阈值；边缘服务器将所述处理后的数据回传至网关。

摘要： 本发明公开了一种基于多通道并行前处理技术的POCT全自动化学发光装置，其包括支架，支架上设置有反应仓组件，反应仓组件相对于支架往复直线运动；支架上设置有多通道并行前处理组件和PMT组件，多通道并行前处理组件和PMT组件均位于反应仓组件顶部；多通道并行前处理组件用于将反应仓组件内的试剂条中的试剂进行转移清洗分离，PMT组件用于对清洗分离后的试剂进行发光值的检测；整个全自动化学发光装置无液路，维护成本低，可靠性高，可实现了全自动加样，并支持全血，无携带污染。解决POCT化学发光都是手工加样，步骤繁琐，容易引入人为误差；单人份试剂条设计，增加使用灵活性，解决多人份大包装试剂在测试样本量较少情况下试剂浪费和不易保存的痛点。

摘要： 公开了用于为不同的应用域配置并行处理器的技术。在各个实施例中，并行处理器包括在第一管芯内实现的并行处理器模块和在第二管芯内实现的存储器系统模块。存储器系统模块经由封装上链路耦合到所述并行处理器模块。并行处理器模块包括多个处理器核心和多个高速缓存存储器。存储器系统模块包括用于访问DRAM的存储器控制器。有利地，并行处理器模块的性能可以经由存储器系统模块针对代表一个或更多个应用域的存储器带宽需求被有效地定制。