《深圳先进院处理器芯片性能大数据研究获进展》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2018-07-23
  • 7月18日晚,国际体系结构领域的CCF A类会议MICRO2018(IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture)评审结果揭晓,中国科学院深圳先进技术研究院数字所异构智能计算中心硕士生吕依蓉和孙斌合作的论文Counter Miner: Mining Big Performance Data from Hardware Counters被录用为长文(双栏14页)。

      该工作提出了处理器芯片性能大数据的概念,并对其中的关键技术进行了深入研究。首先,处理器芯片以高效的方式产生的性能数据包含许多错误,论文全面观察了这些性能数据的分布,根据分布设计了基于线性回归的错误清除方法。实验结果显示,该方法能将错误率从28%降低到7%。在此基础上,论文量化分析了性能事件的重要性和事件之间的交互性,并总结出了六条规律。最后,论文还设计了一种真实的场景,即通过性能大数据挖掘来高效优化内存计算程序的性能,其优化效率比传统方法高出4倍。论文所研究的方法还可以被用在许多其他的方面,如处理器芯片体系结构性能优化、能耗优化、编译器优化、任务调度优化、应用程序性能优化等。

      MICRO会议创办于1968年,是由美国电气电子工程师学会(Institute of Electrical and Electronics Engineers)、美国计算机学会(Association for Computing Machinery)联合主办的体系结构领域的顶级会议,致力于讨论和传播处理器微体系结构的创新,现代处理器中多种广为使用的技术来自于MICRO会议文章。参会对象包括微体系结构、编译器、芯片、计算机系统等领域的研究人员或学生。2018年的MICRO会议将于10月20-24日在日本福冈召开。此前,近20年来中国大陆科研院所被该会议录用的论文不超过10篇。

    左:时间序列中的异常值被正常值替换;右:时间序列中的缺失事件被正确填补

    模型精度随处理器性能事件个数的变化趋势

  • 原文来源:http://www.siat.ac.cn/kyjz2016/201807/t20180720_5046030.html
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    • 中国科学院深圳先进技术研究院数字所范小朋副研究员课题组结合交通大数据和人口流动规律,提出了城市商圈的相对吸引力模型,避免了传统依靠调查问卷的人工成本高、时间消耗大以及主观随意性等缺陷,商圈吸引力排名结果得到了深圳市零售商业行业协会的连续三年调查数据印证。相关成果被JCR一区期刊Computers in Human Behaviors(影响因子3.536)接收。   该工作通过对深圳市全市15000余辆出租车的轨迹和交易数据的全样本分析,在世界上首次把交通因素和人口因素结合在一起提出了城市商圈的相对吸引力模型。论文从地理信息和社会功能的角度明确给出了城市商圈的定义,通过对深圳市南山区15个典型商圈的交通、人口、面积、房地产、路网、社交点评等数据的分析,研发了基于人-机-物(Cyber-Physical-Social)融合的城市大数据处理系统,避免了传统依靠调查问卷的人工成本高、时间消耗大,以及主观随意性等缺陷。   论文的商圈吸引力排名结果得到了深圳市零售商业行业协会的连续三年调查数据印证。论文50%~60%的商圈访问量均来自5公里范围内的消费者,从而提出了在中国深圳等大城市中商圈的四大分类模型:长期稳定型、零星爆发型、日夜对照型和新型综合体型等,辨析了发展中人口密集的中国不同于西方等发达国家的城市商圈区别。   该工作历时三年,课题组联合香港理工大学和深圳职业技术学院共同完成该论文。该项目同时获得国家科技部973“城市大数据三元空间协同计算理论与方法”和国家自然科学基金等项目的资助。
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    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-05-17
    • ,中国科学院深圳先进技术研究院集成所先进材料中心孙蓉研究员团队在高性能导热复合材料研究中取得一系列进展。   现代电子器件逐渐向高度集成化和高功率化发展,如果器件内部产生的热量得不到有效地散发,将会引起热失效。为了保证电器器件的工作表现和寿命,有效的散热成为了制约电子产品发展的主要因素。解决散热问题依赖于热管理材料的发展。导热材料通常由导热填料和聚合物基体组成,溶液共混是制备含有随机分布填料的复合材料的常用方法。然而,由于内部填料之间缺少有效互连,这种复合材料的导热性能提高率通常很低。缺少填料组成的导热通路意味着声子将在填料 / 基体的界面处发生更多的散热,带来更大的界面热阻。另一方面,加入大量的填料( >60 wt%/vol% )虽然会得到较为理想的导热性能,但是却会严重影响复合材料的机械性能和加工性,难以实用。因此,对于导热复合材料,如何在一个较低的填料含量下实现高的导热系数仍是一大挑战。   团队导热小组 么依民、曾小亮等 通过对填料进行取向的结构设计,结合碳化硅纳米线的高导热系数和长径比,采用冰模板法制备了宏观取向的碳化硅线网络,并以此为填料制备了高导热复合材料。对于声子来说,穿过聚合物最便捷的方式是在聚合物内部建立填料组成的通道。因此,含有高导热线状填料的聚合物复合材料会显示出导热性能的巨大提高。该复合材料的导热提高效率是其他报道的导热绝缘复合材料效率的 3~8 倍,内部具有三维互连填料网络的高导热复合材料在热管理领域有很大的应用潜力。相关论文 Vertically Aligned and Interconnected SiC Nanowire Networks Leading to Significantly Enhanced Thermal Conductivity of Polymer Composites (具有面外取向碳化硅线网络的高导热复合材料)在线发表于期刊 ACS Applied Materials & Interfaces ( IF=7.504 )上( DOI: 10.1021/acsami.8b00328 )。   该小组在三维氮化硼 - 石墨烯导热网络的构建方面也取得了研究进展。前期的研究者为了使得三维填料骨架有一定的机械强度,在三维骨架的制备过程中通常要加入粘结剂。然而,粘结剂与填料之间的声子谱不匹配会弱化填料骨架本身的传热,因此含有三维填料骨架的聚合物基复合材料的导热性能往往也不理想。项目团队以声子传输性质相近的氮化硼和石墨烯为组装单元,构建了了取向的声子导热网络。复合材料的面外导热系数达到了 5.05 Wm -1 K -1 ,高于其他报道的氮化硼基复合材料的导热数值。相关论文 Construction of Three-dimensional Skeleton for Polymer Composites Achieving a High Thermal Conductivity (构建含有三维导热网络的高性能复合材料)在线发表于期刊 Small ( IF=8.643 )上( DOI: 10.1002/smll.201704044 )。   该小组还提出了一种新颖的材料成型方法。受限于成本与生产设备等因素,真空辅助抽滤技术和冰模板法自组装技术难以实现产业化,无法为我国电子材料产业做出贡献。因此,曾小亮课题组探索并发明了一种简易、快速以及宏量制备导热填料的方法。通过将含有填料的水系分散液直接滴入液氮、结合冷冻干燥以及简易的自动推进装置,可以成功构筑三维的气凝胶球状填料。这种球状填料具有大的孔隙率和比表面积,直接参与到导热网络的构建当中,可以有效地提高复合材料的导热性能,在自动推进装置的辅助下可以实现实验室规模的小批量生产。此外,这种特殊的微观结构在吸附及能源领域也表现出巨大的应用潜力。相关论文 Liquid nitrogen driven assembly of nanomaterials into spongy millispheres for various applications (液氮驱动制备多功能三维气凝胶球)在线发表于期刊 Journal of Materials Chemistry A ( IF=8.867 )上( DOI: 10.1039/C8TA00310F )。   以上研究该项研究得到科技部重点研发专项( 2017YFB0406000 )、广东省创新科研团队( 2011D052 )、广东省 重点实验室( 2014B030301014 ) 和深圳市科技计划项目等项目的资助。