多核/眾核網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算、低能耗綠色計(jì)算、高可信計(jì)算等計(jì)算模式的出現(xiàn),對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)帶來(lái)了新的研究需求與挑戰(zhàn)。隨著嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷深化和芯片集成度的日益提高,對(duì)實(shí)時(shí)性、能耗和可靠性的綜合性能協(xié)同優(yōu)化顯得尤為重要,傳統(tǒng)的單性能優(yōu)化方法不再適用,迫切需要采用新的研究思路和優(yōu)化算法。本文面向嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的軟硬件協(xié)同綜合流程,全面總結(jié)了單處理器、多處理器（核）及片上網(wǎng)絡(luò)（Network-on-Chip,NoC）系統(tǒng)等不同架構(gòu)的節(jié)能、容錯(cuò)與能耗/可靠性折中設(shè)計(jì)方法。面向各種實(shí)現(xiàn)平臺(tái)和設(shè)計(jì)需求、性能約束,本文采用不同的能耗和可靠性優(yōu)化算法,重點(diǎn)解決以下關(guān)鍵問(wèn)題:（1）嵌入式系統(tǒng)的軟硬件劃分及多屬性綜合評(píng)價(jià)、（2）雙處理器系統(tǒng)的容錯(cuò)調(diào)度及電壓分配、（3）NoC的IP（Intellectual Property）核映射及鏈路電壓分配。論文的主要貢獻(xiàn)和創(chuàng)新之處在于:（1）針對(duì)硬件面積、價(jià)格成本、功耗、實(shí)時(shí)性和可靠性約束的多目標(biāo)嵌入式系統(tǒng)軟硬件劃分問(wèn)題,提出了一種支持多屬性決策的求解算法。根據(jù)給定的系統(tǒng)任務(wù)流圖以及可重用軟硬件組件庫(kù),首先將可靠性轉(zhuǎn)化為可累加的成本型指標(biāo),基于改進(jìn)后的最短路徑算法,... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：119 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
英文摘要
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 多核網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算
        1.1.2 綠色計(jì)算
        1.1.3 可信計(jì)算
    1.2 研究進(jìn)展
        1.2.1 國(guó)外研究進(jìn)展
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展
    1.3 研究意義
    1.4 研究?jī)?nèi)容
    1.5 論文結(jié)構(gòu)
第二章 嵌入式系統(tǒng)軟硬件協(xié)同綜合中的節(jié)能與容錯(cuò)技術(shù)
    2.1 嵌入式系統(tǒng)的基本理論
        2.1.1 相關(guān)定義
        2.1.2 系統(tǒng)級(jí)綜合
        2.1.3 NoC系統(tǒng)
    2.2 嵌入式系統(tǒng)的節(jié)能
        2.2.1 DVS簡(jiǎn)介
        2.2.2 低能耗系統(tǒng)綜合
        2.2.3 能耗受限系統(tǒng)綜合
    2.3 嵌入式系統(tǒng)的容錯(cuò)
        2.3.1 故障簡(jiǎn)介
        2.3.2 容錯(cuò)技術(shù)
        2.3.3 可靠性優(yōu)化
    2.4 嵌入式系統(tǒng)的能耗/可靠性協(xié)同優(yōu)化
        2.4.1 單處理器系統(tǒng)
        2.4.2 多處理器（核）系統(tǒng)
        2.4.3 NoC系統(tǒng)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 支持多屬性決策的嵌入式系統(tǒng)軟硬件劃分
    3.1 引言
    3.2 相關(guān)工作
    3.3 系統(tǒng)模型
        3.3.1 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用功能模型
        3.3.2 嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)模型
        3.3.3 軟硬件劃分模型
        3.3.4 性能指標(biāo)模型
    3.4 問(wèn)題定義
    3.5 求解算法
        3.5.1 基于最短路徑算法獲得劃分方案集
        3.5.2 對(duì)各劃分方案進(jìn)行評(píng)價(jià)排序
    3.6 實(shí)例分析
    3.7 本章小結(jié)
第四章 能量約束的雙處理器嵌入式系統(tǒng)可靠性優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 相關(guān)工作
    4.3 系統(tǒng)模型
        4.3.1 任務(wù)模型
        4.3.2 雙處理器平臺(tái)模型
        4.3.3 可靠性模型
        4.3.4 能耗/可靠性模型
    4.4 問(wèn)題定義
    4.5 求解算法
        4.5.1 構(gòu)建初始解
        4.5.2 禁忌搜索
    4.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.6.1 實(shí)驗(yàn)方案
        4.6.2 不同能量約束的比較
        4.6.3 不同任務(wù)利用率的比較
        4.6.4 單個(gè)任務(wù)可靠性的比較
    4.7 本章小結(jié)
第五章 能量和可靠性感知的NoC映射與鏈路電壓分配
    5.1 引言
    5.2 相關(guān)工作
    5.3 系統(tǒng)模型
        5.3.1 SoC應(yīng)用和NoC平臺(tái)
        5.3.2 映射/分配模型
        5.3.3 能耗模型
        5.3.4 可靠性模型
    5.4 問(wèn)題定義
    5.5 NOC映射和鏈路電壓分配算法
        5.5.1 NoC映射的分析
        5.5.2 基于遺傳算法的IP核映射
        5.5.3 能耗/可靠性變化率的不足
        5.5.4 性能變化率驅(qū)動(dòng)的啟發(fā)式電壓分配
    5.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.6.1 能耗優(yōu)化對(duì)比
        5.6.2 能耗及可靠性對(duì)比
        5.6.3 實(shí)例分析
    5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻博期間取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]一種基于關(guān)鍵路徑分析的CPU-GPU異構(gòu)系統(tǒng)綜合能耗優(yōu)化方法[J]. 林一松,楊學(xué)軍,唐滔,王桂彬,徐新海.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2012(01)
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[5]NoC目錄協(xié)議能耗分析與建模研究[J]. 王繼禾,郭兵,沈艷,伍元?jiǎng)?劉云本.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2011(09)
[6]異構(gòu)系統(tǒng)硬件故障傳播行為分析及容錯(cuò)優(yōu)化[J]. 賈佳,楊學(xué)軍.  軟件學(xué)報(bào). 2011(12)
[7]Energy Efficient Block-Partitioned Multicore Processors for Parallel Applications[J]. 祁軒,朱大開(kāi).  Journal of Computer Science & Technology. 2011(03)
[8]MPSoC軟硬件劃分的自動(dòng)波競(jìng)爭(zhēng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法[J]. 常政威,謝曉娜,桑楠,熊光澤.  電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
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[10]基于電壓島的能量和可靠性感知NoC映射[J]. 常政威,熊光澤,桑楠,江維.  計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2009(01)



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