基于全局时钟的并行程序调试的若干关键技术研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61003064
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0204.计算机系统结构与硬件技术
  • 结题年份:
    2013
  • 批准年份:
    2010
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

为充分发挥片上多核处理器的计算能力,并行程序越来越受到人们的关注。但由于访存执行时间的不确定性,进程间访存交错空间呈指数级增长,并行程序的调试非常困难。因此学术界和工业界开始广泛关注并行调试问题,希望通过软硬件系统的支持来降低多核处理器上并行调试的难度。然而传统的并行调试都是建立在Lamport多年前提出的分布式系统逻辑序理论之上。这套理论不考虑全局时钟,仅依靠进程间的通讯来对访存事件排序,给记录、检测和重放等调试常见行为都带来了很大的困难,使得目前的并行调试代价大、效率低。本项目考虑到片上多核处理器中各个核距离非常近,已不再是传统意义上的分布式系统,因而引入可扩展的低误差全局时钟。通过全局时钟带来的全局序,可望对并行调试带来变革,将并行调试的一些关键问题如信息采集、结果检测和确定性重放大幅度简化,实现一套较为完善的片上多核处理器上的并行程序调试系统,为国产多核处理器的设计提供借鉴。

结项摘要

本项目的研究目标是利用全局时钟对并行程序调试的一系列关键技术研究,为国产片上多核处理器设计提供借鉴。本项目引入基于全局时钟的方法,给出并行调试中多个关键问题的解决方法,包括信息采集、结果检测和确定性重放等。我们在全局时钟实现、时钟误差容忍、时间序分析方法、时间信息采集、时间序的结果检测和逻辑序还原等在内的一系列关键问题上取得了一些突破。.基于上述基本思想,本项目完成了以下工作:1.结合现有集成电路工艺设计条件,充分考虑可扩展性,提出一个切实可行的片上多核处理器低误差全局时钟实现方法。2.通过建立全局时钟下的访存操作的时间序理论,实现低代价、高效率的片上多核处理器时间序信息采集、压缩、存储导出的技术。3.基于上述两点,提出时间序下的结果检测和确定性重放机制,并最终整合为一套完整的多核处理器上的并行调试方法。4.在工业级多核处理器的C模拟器、RTL和FPGA平台上验证我们提出的方法,实现一个较为完善的多核调试软硬件协同环境。.通过本项目的研究,我们发表了45篇论文(其中包括12篇SCI,40篇EI论文),申请了15项专利,并出版了1本教材。相关工作发表在多种领域顶级会议(包括HPCA、ASPLOS、ISSCC、IJCAI、FPGA和SPAA)以及7种IEEE/ACM Trans.(包括IEEE Trans. on Computers、IEEE Trans. on Parallel&Distributed Systems、IEEE Trans. on Image Processing、IEEE Trans. on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems、IEEE Journal of Solid-State Circuits、ACM Trans. on Architecture and Code Optimization和ACM Trans. on Intelligent Systems and Technology)上。本项目也培养了一些青年研究者,获得了首届国家自然科学基金基金“优青”最年轻的入选者、首届中组部“青年拔尖人才计划”最年轻的入选者、全国百篇优博提名奖、中国计算机学会优博、中科院优博和中科院青年人才奖等荣誉。

项目成果

期刊论文数量(15)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(21)
专利数量(12)
超大规模集成电路可调试性设计综述
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    计算机研究与发展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    钱诚;沈海华;陈天石;陈云霁
  • 通讯作者:
    陈云霁
A Robust and Power-Effcient SoC Implementation in 65nm
采用 65nm 工艺实现的稳健且高能效的 SoC
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Journal of Computer Science and Technology
  • 影响因子:
    0.7
  • 作者:
    肖斌;张译夫;高燕萍;杨梁;吴冬梅;范宝峡
  • 通讯作者:
    范宝峡
处理器验证激励在线筛选技术
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    计算机辅助设计与图形学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郭崎
  • 通讯作者:
    郭崎
基于MIPS架构的内存虚拟化研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    计算机研究与发展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蔡万伟;台运方;刘奇;张戈
  • 通讯作者:
    张戈
基于共享存储的高可伸缩嵌入式集群模型
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    计算机研究与发展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    尹文轩;高翔;朱晓静;郭德源;Yin Wenxuan1,2, Gao Xiang1, Zhu Xiaojing1,;Guo
  • 通讯作者:
    Guo

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  • 作者:
    韩栋;周聖元;支天;陈云霁;陈天石
  • 通讯作者:
    陈天石

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易编程的异构并行处理器结构
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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