关键词： 符号执行   负载均衡   约束求解   并行加速   可扩展性  

摘要： 符号执行作为一种高效的测试生成技术,被广泛应用于软件测试、安全分析等领域.然而,由于程序中的执行路径数量随着分支数量的增加而指数级上升,符号执行往往无法在大规模程序上进行高效执行,缺乏可扩展性.已有的基于多进程的并行化方法具有较大的额外通信开销,并且缺乏对现有约束求解优化技术的利用.提出了基于多线程并行处理模型的符号执行加速方法.具体来讲,为解决并行符号执行中的不同工作节点负载不平衡问题,设计了不需要中间节点参与的工作窃取算法.为充分利用现有约束求解优化技术,提出了让不同工作节点共享约束求解信息的加速求解方法.基于符号执行引擎(KLEE)实现了多线程并行化符号执行方案,从而形成多线程并行化符号执行引擎(PKLEE).实验验证表明,在穷尽执行路径场景下,KLEE平均耗时是在给定8个线程下PKLEE的3~4倍;在同样的时间内,PKLEE执行的有效工作负载平均是KLEE的3倍.

关键词： 电力盖板终端   安全容量   网络能耗   边缘计算  

摘要： 大量传感器被安装于电缆沟内用于监测输电线缆状态,智能电力盖板将传感器采集的输电线缆信息传输到云端服务器进行计算、分析。由于云端服务器距离电力盖板较远,在数据传输过程中容易发生信号泄露,并且远距离传输需要增大智能电力盖板信号发射功率,产生庞大的网络能耗,因此针对智能电力盖板数据传输过程中信号安全和能量损耗问题,结合边缘计算技术,提出了一种基于边缘计算的智能电力盖板终端数据低功耗安全传输方法。

关键词： 低功耗   高性能   栅压自举采样开关  

摘要： 提出了一种基于TSMC 40 nm/0.9 V CMOS工艺设计的适用于音频范围的低功耗高性能栅压自举采样开关电路。通过PMOS晶体管的衬底和漏极相连接代替了时钟放大模块,极大降低了电路整体的功耗。在输入端增加了一个NMOS晶体管,随着开关时钟的开启/关闭,通过抑制核心采样晶体管的体效应,可以有效提高开关线性度。鉴于音频信号的范围,选用频率为19.53 kHz、幅值为0.3 V的正弦波信号进行10 MHz采样频率的高速采样仿真,与传统结构相比,有效位数(ENOB)、信噪比(SNR)、无杂散动态范围(SFDR)和总谐波失真(THD)四项性能指标分别提升了5.5%、3.7%、13.8%和5.4%,并且功耗降低了36.8%。

关键词： 张弛振荡器   低温度系数   低功耗  

摘要： 为满足微小能量收集系统的低电压、低功耗应用需求,设计了一种低温度系数的低功耗、小面积的张弛振荡器。使用自偏置Cascode复合晶体管结构分别代替传统倍增电流偏置电路中的大电阻和振荡器核心电路中在比较器输入端生成电压参考的大电阻,实现低功耗,同时达到减小电路面积,提高集成度的目的。采用0.18μm CMOS工艺进行设计,仿真结果表明,该振荡器可在0.8~1.2 V的电源电压下正常工作,在工作频率为2.2 kHz时,功耗为30 nW,工作频率的温度系数TC可达1.03×10^(-4)/℃,芯片面积相对于同类电路至少减小了70%。

摘要： The web is undergoing a transformation into a fully fledged application platform. Meanwhile, the importance of leveraging available hardware capabilities, such as parallelism, is increasing. The web provides some facilities for parallelism and multithreading, but these seem to have low adoption in typical web software *** thesis conducted a case study on parallelism and multithreading in a meteorological JavaScript web application. The aim was to study the disparity between the perceived need and lacking adoption of parallelism and multithreading on the web. More precisely, the areas of interest were the size of possible performance improvements, how often the techniques are applicable, and factors that hinder the adoption of the techniques. The research was conducted in two parts. The first part used proof-of-concept implementations that attempted to leverage parallelism and multithreading in the application's performance bottlenecks. The second part used a survey to map out developers' views on the techniques.A number of performance bottlenecks were found in the application, and three proof-of-concept solutions were created for them. Parallelism and multithreading were found to be only situationally applicable in the application. In suitable cases, performance improvements of varying amount were achieved. However, architectural problems and other restrictions were found in the enabling technologies. Developers were somewhat unfamiliar with the newer enabling technologies but showed a generally positive sentiment towards the topic. Support was shown for abstracting lower level details away from ***, the limitations of the enabling technologies may steer developers towards other solution patterns. In the future, incremental improvements and greater awareness of the technologies may increase their adoption. Internal use of parallelism and multithreading in an application framework may prove particularly beneficial.

关键词： 超宽带   低功耗   低噪声放大器芯片   有源偏置  

摘要： 介绍了一款基于GaAs0.15μmpHEMT工艺的2~18GHz超宽带低功耗低噪声放大器芯片的设计,给出了在片测试结果。该芯片采用结合有源偏置和并联负反馈技术的改进型共源共栅放大结构,该结构可以使放大器在超宽带的工作频带范围内实现低噪声、低功耗和较高增益,同时减小放大器性能对工艺波动的敏感程度。在2~18GHz的超宽带频率范围内,该芯片实测噪声系数≤1.4 dB,增益≥14 dB,且具有3 dB的正斜率,输出P-1功率≥12 dBm,输入输出驻波≤1.6,整个芯片功耗仅为0.15 W,芯片尺寸仅为:1.4 mm×1.1 mm×0.1 mm。

关键词： 龙芯CPU   MIPS架构   龙架构   二进制翻译   兼容   软件生态系统  

摘要： 介绍了统筹考虑先进性和兼容性要求的龙芯指令系统架构——龙架构(LoongArch).LoongArch吸纳了近年来指令系统设计领域诸多先进的技术发展成果,易于高性能低功耗的实现和编译优化;融合了各种国际主流指令系统的主要功能特性,不仅能够确保现有龙芯电脑上应用二进制的无损迁移,而且能够实现多种国际主流指令系统的高效二进制翻译.LoongArch已经被实现于龙芯中科技术股份有限公司研制的3A5000四核*** CPU2006的实验结果表明,在相同微结构下,LoongArch性能比龙芯CPU原指令系统MIPS平均提升超过7%.在硬件辅助支持下,SPEC CPU2000程序从MIPS翻译到LoongArch可以实现无损翻译,其定点程序子集和浮点程序子集从x86翻译到LoongArch的效率分布达QEMU二进制翻译器的3.6倍和47.0倍.LoongArch有望消除指令系统之间的壁垒,使得不同指令集的软件能够融合到统一的LoongArch平台上,不加区别地高效运行.

关键词： 低功耗策略   动态功耗   静态功耗   浪涌功耗   软件低功耗  

摘要： 阐述硬件系统中的功耗的种类,包括动态功耗、静态功耗、浪涌功耗,探讨硬件系统中的低功耗策略,硬件低功耗设计、软件低功耗设计。

关键词： MAX30205   WiFi   云平台   低功耗   物联网   MSP430   ESP8266  

摘要： 传统的电子体温计每次只能得到一个温度值,不能长时间连续地监测体温,婴儿或重病患者使用起来不方便。本文设计的可穿戴高精度体温检测仪可以有效地解决这个问题。测温时,将低功耗高精度体温传感器MAX30205单独放置在腋窝里,连续不断地采集人体温度;将单片机MSP430及其他电路器件与温度传感器MAX30205用绷带连接起来绑在肩膀上,单片机MSP430将采集的温度值经由WiFi模块发送到物联网云平台,物联网云平台长时间持续接收、存储、显示体温值。当温度超出预警值时,可以发出报警信息。

关键词： 近似计算   近似浮点乘法器   部分积概率分析   低功耗  

摘要： 浮点乘法器是高动态范围(HDR)图像处理、无线通信等系统中的关键运算单元,其相比于定点乘法器动态范围更广,但复杂度更高。近似计算作为一种新兴范式,在受限的精度损失范围内,可大幅降低硬件资源和功耗开销。该文提出一种16 bit半精度近似浮点乘法器(App-Fp-Mul),针对浮点乘法器中的尾数乘法模块,根据其部分积阵列中出现1的概率,提出一种对输入顺序不敏感的近似4-2压缩器及低位或门压缩方法,在精度损失较小的条件下有效降低了浮点乘法器资源及功耗。相较于精确设计,所提近似浮点乘法器在归一化平均错误距离(NMED)为0.0014时,面积及功耗延时积方面分别降低20%及58%;相较于现有近似设计,在近似位宽相同时具有更高的精度及更小的功耗延时积。最后将该文所提近似浮点乘法器应用于高动态范围图像处理,相比现有主流方案,峰值信噪比和结构相似性分别达到83.16 dB和99.9989%,取得了显著的提升。