多处理器片上系统任务调度研究进展评述 被引量：30

1

作者 李仁发 刘彦 徐成 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期1620-1629,共10页

多处理器片上系统在单芯片上集成了多种指令集处理器,可完成复杂完整的功能,在图像处理、网络多媒体和嵌入式系统等应用领域前景广阔.任务映射与调度是多处理器片上系统设计的关键问题之一.介绍了多处理器片上系统的基本结构和面临的挑... 多处理器片上系统在单芯片上集成了多种指令集处理器,可完成复杂完整的功能,在图像处理、网络多媒体和嵌入式系统等应用领域前景广阔.任务映射与调度是多处理器片上系统设计的关键问题之一.介绍了多处理器片上系统的基本结构和面临的挑战,从调度算法分析和实现框架两个方面着重探讨了近年来多处理器片上系统任务调度的国内外研究进展情况,分析了当前亟待解决的问题与下一步主要的研究方向,可为多处理器片上系统相关研究提供参考. 展开更多

关键词 多处理器片上系统 实时任务调度 嵌入式系统 体系结构探索 调度模型

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一款基于多处理器片上系统的动态自适应仲裁器 被引量：4

2

作者 徐懿 李丽 +3 位作者 杜高明 张宇昂 张冰 高明伦 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期1085-1092,共8页

随着深亚微米工艺技术的发展,同一芯片上集成多个处理器得以实现.通信架构是多处理器片上系统的瓶颈,而高效的仲裁器可以解决多个处理器同时访问共享资源引起的冲突和竞争,从而防止系统性能的下降.提出一款算法简单的动态自适应仲裁器.... 随着深亚微米工艺技术的发展,同一芯片上集成多个处理器得以实现.通信架构是多处理器片上系统的瓶颈,而高效的仲裁器可以解决多个处理器同时访问共享资源引起的冲突和竞争,从而防止系统性能的下降.提出一款算法简单的动态自适应仲裁器.它可以自动调节各个处理器占据的总线带宽,避免饥饿现象.基于多处理器仿真平台的实验结果显示它比传统的仲裁器减少了68%的任务完成时间,缩短了78%的总线等待时间,并且能更好地控制各处理器的总线带宽. 展开更多

关键词 多处理器片上系统 动态自适应仲裁器 时分复用 lottery总线 总线带宽

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通用片上网络多处理器系统研究 被引量：2

3

作者 诸国磊 王英民 孟荻 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2011年第3期536-539,共4页

随着硬件系统和软件技术的发展,对片上网络多处理系统的研究进入了交叉研究状态,但是关于实际软件应用与硬件平台结合的研究尚有些不足.本文讲述了基于实际硬件平台的片上网络系统实现.通过FPGA平台实现了一个通用片上网络系统,并通过... 随着硬件系统和软件技术的发展,对片上网络多处理系统的研究进入了交叉研究状态,但是关于实际软件应用与硬件平台结合的研究尚有些不足.本文讲述了基于实际硬件平台的片上网络系统实现.通过FPGA平台实现了一个通用片上网络系统,并通过多任务映射方法将两个多媒体应用程序映射在片上网络系统中,实现了软件多任务与硬件片上网络多处理系统的合理结合. 展开更多

关键词 片上网络 现场可编程门阵列 多任务 多处理器 片上系统

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基于共享存储器多处理器片上系统的互斥模型

4

作者 徐成 龙榜 +2 位作者 刘彦 陶海洋 王立东 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第12期4484-4487,共4页

在原有模型和算法分析的基础上,提出了一种共享存储器MPSOC互斥模型。该模型能适应各种互斥算法的描述、论证需求,能更好地描述任务优先级、实时性;能够适应区分处理器源任务的互斥算法(即区分对待来自不同处理器的任务);严格区分并发... 在原有模型和算法分析的基础上,提出了一种共享存储器MPSOC互斥模型。该模型能适应各种互斥算法的描述、论证需求,能更好地描述任务优先级、实时性;能够适应区分处理器源任务的互斥算法(即区分对待来自不同处理器的任务);严格区分并发性、并行性,描述更加精确;扩展了服务周期、事件之间关系;能够精确地量化互斥性能指标,以便更好地比较互斥算法优劣。最后,给出了该模型的一个简单实例,对模型应用提供指导。 展开更多

关键词 共享存储器 多处理器片上系统 互斥模型

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多处理器片上系统中一种结合二阶导数的温度预测模型 被引量：1

5

作者 魏琳 周磊 +1 位作者 吴宁 杨睛 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1272-1278,共7页

区域温度预测是多处理器片上系统(Multi Processor System-on-Chips,MPSo Cs)高效散热的基础.本文以RC热传导(Thermal Resistance and Capacitance,Thermal RC)模型为基础,结合二阶导数提出了一种温度预测模型.该模型不仅可以在较低的... 区域温度预测是多处理器片上系统(Multi Processor System-on-Chips,MPSo Cs)高效散热的基础.本文以RC热传导(Thermal Resistance and Capacitance,Thermal RC)模型为基础,结合二阶导数提出了一种温度预测模型.该模型不仅可以在较低的运算复杂度下准确预测温度,而且能在固定的预测误差率范围内拓宽预测时间长度,进而减少模型在实际运行中被调用的次数,降低额外功耗.实验结果表明,相比现有的一次导数预测模型,在相同可接受误差率范围内,该模型能将预测时长拓宽至对比模型的1.6倍.同时,当预测时长拓展至2.5s时,该模型的预测准确率比对比模型高3.84%. 展开更多

关键词 多处理器片上系统(mpsocs) RC热传导模型 温度预测模型

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多处理器片上系统数据队列交易级分析 被引量：1

6

作者 黄清泉 洪沙 吴垣甫 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2008年第4期1049-1051,1080,共4页

数据队列是一种常见的硬件互联机制。阐述了数据队列在架构多处理器片上系统通信模型中的原理与运用。基于物理层到达的数据包服从泊松分布的事实,从交易的观念出发结合排队理论深入分析了模型的交易过程。使用UML、SystemC和Matlab对... 数据队列是一种常见的硬件互联机制。阐述了数据队列在架构多处理器片上系统通信模型中的原理与运用。基于物理层到达的数据包服从泊松分布的事实,从交易的观念出发结合排队理论深入分析了模型的交易过程。使用UML、SystemC和Matlab对过程中数据流建模并仿真,将系统迟滞的理论计算值与仿真结果对比证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 多处理器片上系统 数据队列 泊松分布 交易级建模 SYSTEMC

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基于有色Petri网的多处理器片上系统调度方法（英文）

7

作者 冯晓静 李曦 +2 位作者 王超 陈鹏 周学海 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期19-33,共15页

为了生成一个适用于多处理器片上系统的硬件调度器,提出一种新型的基于有色Petri网(CPN)的动态调度方法.该调度方法使用CPN对包括写后读、写后写、读后写数据相关以及结构相关在内的任务间相关性进行了建模,这些相关会在模型运行的过程... 为了生成一个适用于多处理器片上系统的硬件调度器,提出一种新型的基于有色Petri网(CPN)的动态调度方法.该调度方法使用CPN对包括写后读、写后写、读后写数据相关以及结构相关在内的任务间相关性进行了建模,这些相关会在模型运行的过程中被自动检测出来.根据相关性,任务会被动态地调度并分配到不同的计算单元上乱序执行,从而达到提高任务级并行度的目的.该调度方法分别在软件仿真平台和基于FPGA的硬件平台上得以实现.状态空间分析和对比实验的结果证明了调度方法的正确性和有效性. 展开更多

关键词 有色PETRI网 任务调度 多处理器片上系统 基于模型的设计方法

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片上多处理器互连技术综述 被引量：7

8

作者 王炜 汤志忠 乔林 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2008年第9期7-8,30,共3页

随着器件、工艺和应用技术的不断发展,片上处理器中处理器核的数目必将进一步增加,处理器芯片内部的互连及其通信成为影响处理器性能的重要因素。介绍了目前在片上多处理器中的几种典型互连方法,并简要分析了各种方法的优缺点。

关键词 系统设计 片上多处理器 片上网络

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片上多处理器的层次化高速测试和验证技术

9

作者 郭松柳 汪东升 姚文斌 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期566-570,共5页

片上多处理器的体系结构具有高效、低功耗的特点,但由于整体逻辑规模较大,且存储系统有一致性的要求,因此其模拟器测试和验证的计算量大、复杂度高,整体采用传统的形式化测试方法测试速度慢.运用分隔测试技术可以在测试过程中降低整体... 片上多处理器的体系结构具有高效、低功耗的特点,但由于整体逻辑规模较大,且存储系统有一致性的要求,因此其模拟器测试和验证的计算量大、复杂度高,整体采用传统的形式化测试方法测试速度慢.运用分隔测试技术可以在测试过程中降低整体计算的复杂度,将使用传统测试方法不能测试的复杂系统测试简单化;利用随机程序生成技术可以减少测试人员编写测试程序的时间并加速发现系统的错误,并行测试技术可以快速低功耗检验片上多处理器存储器系统的功能并具有良好的可扩充性.将上述测试方法集成在片上多处理器的测试中,能够对整体的计算量进行合理的分割和并行化,迅速定位整个系统的错误,大大缩减所需要的测试时间,降低了测试人员的工作量,提高测试结果的覆盖率和可信性. 展开更多

关键词 片上多处理器 存储系统测试 并行测试 层次化验证

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多处理器NoC仿真平台 被引量：4

10

作者 杨盛光 李丽 +3 位作者 张宇昂 王佳文 董岚 高明伦 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第19期6043-6047,共5页

面向多媒体和无线通讯领域的多处理器片上系统(MPSoC)对通信带宽的要求与日俱增,于是片上网络(NoC)被提出来满足这种要求。在NoC设计初期,建立一个速度、精度满足要求,能支持设计空间探索的仿真平台显得尤为重要。采用SystemC建模和仿... 面向多媒体和无线通讯领域的多处理器片上系统(MPSoC)对通信带宽的要求与日俱增,于是片上网络(NoC)被提出来满足这种要求。在NoC设计初期,建立一个速度、精度满足要求,能支持设计空间探索的仿真平台显得尤为重要。采用SystemC建模和仿真环境,建立了一个完整的多处理器NoC仿真平台,包括处理器模型、通信结构模型、存储器模型和并行编程支持软件,并且提出了基于该平台的设计方法学和应用开发流程。在仿真平台支持下,面向各种应用的多处理器NoC设计空间探索和原型验证等研究变得不再困难。DCT、FFT和JPEG解码器三种算法被用来作为案例在该平台上实现,验证了以上提出的仿真平台及其设计方法学。 展开更多

关键词 多处理器 系统芯片 片上网络 仿真平台 设计方法学

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异构多处理器SoC的应用算法性能优化方法 被引量：5

11

作者 赵鹏 严明 李思昆 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期1475-1487,共13页

在嵌入式多媒体处理领域中,多处理器片上系统(multi-processor system-on-chip,简称MPSoC)的应用越来越广泛.多媒体处理MPSoC通常采用"主处理器核+多个异构协处理器核"的主流体系结构.该结构兼顾了MPSoC系统的通用性与灵活性... 在嵌入式多媒体处理领域中,多处理器片上系统(multi-processor system-on-chip,简称MPSoC)的应用越来越广泛.多媒体处理MPSoC通常采用"主处理器核+多个异构协处理器核"的主流体系结构.该结构兼顾了MPSoC系统的通用性与灵活性、性能与功耗,但也向MPSoC的性能优化方法提出了更高的要求.针对异构MPSoC上的多媒体应用算法,提出了一种MPSoC多媒体处理性能优化方法.该方法经过应用特征分析、循环仿射划分、应用向MPSoC各处理器核的映射,实现了优化的数据局部性与多级并行性,从而提高了异构MPSoC上多媒体应用算法的性能.实验结果表明,该方法对于多媒体应用算法在异构MPSoC上的处理性能优化方面取得了明显效果. 展开更多

关键词 片上系统 多处理器片上系统 嵌入式系统 多媒体处理

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主动声呐实时信号处理算法的MPSoC优化实现

12

作者 邹佳运 师英杰 +2 位作者 吴永清 郝程鹏 王东辉 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第10期3137-3147,共11页

针对水下无人航行器(underwater unmanned vehicle,UUV)主动声呐系统对信号处理实时性、能效比及集成度的需求,采用模块化设计以及软硬件协同设计思想,提出一种基于异构多处理器片上系统(multi-processor system on chip,MPSoC)的主动... 针对水下无人航行器(underwater unmanned vehicle,UUV)主动声呐系统对信号处理实时性、能效比及集成度的需求,采用模块化设计以及软硬件协同设计思想,提出一种基于异构多处理器片上系统(multi-processor system on chip,MPSoC)的主动声呐实时信号处理算法的加速方案。首先研究适合边缘端部署的声呐信号处理算法;然后设计基于MPSoC的加速计算结构,将数字下变频、逆/快速傅里叶变换、波束形成等具有高计算复杂性的处理步骤移植到可编程逻辑端,实现显著加速;最后将目标检测等复杂度较低的步骤部署在处理器系统端,实现更高的灵活性。仿真及湖上试验结果表明,提出的方案可在数据更新周期的41%时间内完成1帧回波数据的实时处理,并可在复杂水下环境下实时有效探测运动目标。该方案在水下UUV主动声呐探测领域具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 水下无人航行器 主动声呐 多处理器片上系统 实时信号处理 硬件加速

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红外/毫米波复合制导信息处理方法及MPSoC实现 被引量：1

13

作者 陈禾 彭桂花 吴强 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1355-1359,1364,共6页

针对共口径红外/毫米波复合制导应用需求,提出一种基于自回归(AR)谱估计和扩展卡尔曼滤波的信息融合处理新方法,基于此方法构建了实现红外/毫米波复合制导信息处理的多处理器片上系统(multiprocessor SoC,MPSoC),该系统采用主/从流水线... 针对共口径红外/毫米波复合制导应用需求,提出一种基于自回归(AR)谱估计和扩展卡尔曼滤波的信息融合处理新方法,基于此方法构建了实现红外/毫米波复合制导信息处理的多处理器片上系统(multiprocessor SoC,MPSoC),该系统采用主/从流水线结构,解决了基于此系统框架的多核通信、系统同步等问题.所提多处理器片上系统在单片FPGA上实现,FPGA实测结果表明,目标融合预测轨迹和真实轨迹基本重合,误差不超过10-2 rad,航向角融合精度远高于毫米波雷达和红外的精度,取得了比较好的融合效果;在100MHz的时钟下,整个红外/毫米波复合制导的信号处理的处理时间不超过2ms,满足复合制导对系统的实时性要求. 展开更多

关键词 红外/毫米波复合制导 多传感器数据融合 目标跟踪 多处理器片上系统

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基于MPSoC的Sub-6 GHz频段SDR测试系统设计与实现 被引量：3

14

作者 黄继业 谢辉 董哲康 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第8期14-18,76,共6页

为实现5G高带宽信号的快速测试和复杂通信算法的快速验证,提出了一种基于MPSoC的Sub-6 GHz频段软件无线电(SDR)测试实验平台。平台采用Xilinx ZYNQ UltraScale~+MPSoC和射频收发器ADRV9009搭建,两者通过JESD204B高速串行接口进行数据流... 为实现5G高带宽信号的快速测试和复杂通信算法的快速验证,提出了一种基于MPSoC的Sub-6 GHz频段软件无线电(SDR)测试实验平台。平台采用Xilinx ZYNQ UltraScale~+MPSoC和射频收发器ADRV9009搭建,两者通过JESD204B高速串行接口进行数据流传输。采用软硬件协同设计思想,具备高可重构性和移植性,其中,硬件/PL逻辑部分负责射频信号到基带信号的转换与信号处理;软件部分依托Petalinux和Libiio的加持,可对测试系统进行全局控制。此外,该系统还拥有超宽调谐范围、可配置MIMO等优势,可作为5G SDR实验平台使用。经高带宽信号收发实验验证,该测试系统满足5G Sub-6 GHz信号收发链路要求,信道可靠性较高,在5G信号测试和算法原型验证方面,具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 通信测试 单芯片集成多处理器片上系统 第五代移动通信技术 宽带收发器 软件无线电实验平台

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多核片上系统主控式内存控制器预取

15

作者 李鹏 王剑 +1 位作者 曾露 王焕东 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2019年第5期423-431,共9页

本文提出了一种多核片上系统(MPSoC)主控式内存控制器预取方法来解决多IP核导致内存控制器端预取资源竞争的问题。该方法综合考虑了不同访存流预取的及时性和访存冲突性,将预取数据及时性差的访存流进行过滤,使之在stream buffer资源紧... 本文提出了一种多核片上系统(MPSoC)主控式内存控制器预取方法来解决多IP核导致内存控制器端预取资源竞争的问题。该方法综合考虑了不同访存流预取的及时性和访存冲突性,将预取数据及时性差的访存流进行过滤,使之在stream buffer资源紧张的情况下不占用流缓冲空间,同时利用流缓冲地址记录表使得存在冲突的访存流优先使用stream buffer,进一步降低了访存冲突的概率。实验表明,该方法可以提升近20%的最大访存带宽,而对带宽需求小的访存IP核可以降低60%左右的访存延迟。 展开更多

关键词 多核片上系统(mpsoc) 及时性 访存冲突 预取 流缓冲

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多核片上系统全局主动访存优化研究

16

作者 李鹏 曾露 +1 位作者 王焕东 章隆兵 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2019年第3期203-212,共10页

本文提出了一种多核片上系统(MPSoC)全局主动访存调度优化方法(GPMS)来提升系统的访存性能。该方法利用IP(intellectual property)核的访存局部性和延迟容忍度,通过限制访存冲突的IP核使其在一个调度窗口内分别连续访问内存,从而减少访... 本文提出了一种多核片上系统(MPSoC)全局主动访存调度优化方法(GPMS)来提升系统的访存性能。该方法利用IP(intellectual property)核的访存局部性和延迟容忍度,通过限制访存冲突的IP核使其在一个调度窗口内分别连续访问内存,从而减少访存冲突次数,同时不存在访存冲突的IP核在调度窗口内一直保持内存的使用权,从而可以充分发挥内存控制器端访存队列调度的自由度和DRAM的bank级并行性。实验结果表明,当IP核间访存冲突严重时,该方法相比访存队列调度方式可以提升1到2倍的访存带宽。 展开更多

关键词 多核片上系统(mpsoc) 访存调度 访存局部性 延迟容忍度 服务质量

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多核片上系统的高效软硬件划分及调度算法 被引量：3

17

作者 韩红蕾 刘文菊 +1 位作者 武继刚 李慧 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2011年第9期57-62,共6页

软硬件划分与调度是软硬件协同设计的关键环节,是经典的组合优化问题。本文针对调度与软硬件划分问题提出一种高效的启发式算法。调度算法根据任务的出度及软件计算时间对任务赋予不同的优先级,出度越大,优先级越高,出度相同的情况下,... 软硬件划分与调度是软硬件协同设计的关键环节,是经典的组合优化问题。本文针对调度与软硬件划分问题提出一种高效的启发式算法。调度算法根据任务的出度及软件计算时间对任务赋予不同的优先级,出度越大,优先级越高,出度相同的情况下,软件计算时间越大,优先级越高。划分算法首先寻找关键路径,然后将关键路径上具有最高受益面积比的任务交由硬件去实现。每次迭代更新当前关键路径的调度长度及剩余硬件面积。继续循环,直到剩余的硬件面积不再满足关键路径上的任何一个软件任务所需的硬件面积的要求为止,这样使得硬件面积的使用率比较高。实验表明,该算法对已有算法的改进可达到38%。 展开更多

关键词 多处理器片上系统 调度 软硬件划分 嵌入式系统

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访存与用户行为敏感的MPSoC应用映射 被引量：3

18

作者 王一拙 左琦 +2 位作者 计卫星 王小军 石峰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期631-638,共8页

应用映射是MPSo C设计中的关键问题,针对多应用负载的MPSo C,提出一种访存与用户行为敏感的动态映射策略,该策略根据应用的数据访问特征区分热点与非热点应用,并对用户行为进行建模,根据用户行为模型,进一步在运行时区分关键与非关键应... 应用映射是MPSo C设计中的关键问题,针对多应用负载的MPSo C,提出一种访存与用户行为敏感的动态映射策略,该策略根据应用的数据访问特征区分热点与非热点应用,并对用户行为进行建模,根据用户行为模型,进一步在运行时区分关键与非关键应用.对每个进入系统的应用,按照应用的热点及关键性分类动态选择在线映射算法,让热点应用围绕存储器布局,非热点应用尽量避免占用存储器附近的资源;对关键应用,最小化应用内通信开销和链路竞争,对非关键应用,最小化应用间通信开销和链路竞争.实验表明,与单纯考虑访存或用户行为的映射策略相比,本文策略能够降低系统整体的通信能耗. 展开更多

关键词 多处理器片上系统 片上网络 应用映射 任务映射

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基于MPSoC的遥感图像目标检测算法硬件加速研究 被引量：9

19

作者 李强 武文波 何明一 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2022年第1期58-68,共11页

遥感图像目标实时检测是遥感应用领域的关键技术问题之一。深度神经网络遥感图像目标检测准确率高,但此类网络通常结构复杂、参数多、计算量大,对计算资源和存储的需求较高,设计轻量化软硬件系统实现星载边缘端部署较为困难。针对上述问... 遥感图像目标实时检测是遥感应用领域的关键技术问题之一。深度神经网络遥感图像目标检测准确率高,但此类网络通常结构复杂、参数多、计算量大,对计算资源和存储的需求较高,设计轻量化软硬件系统实现星载边缘端部署较为困难。针对上述问题,文章提出了一种基于多处理器片上系统(MPSoC)现场可编程门阵列(FPGA)的遥感图像目标检测算法硬件加速方案。首先研究了适合星载边缘端部署的目标检测算法;然后设计了深度卷积神经网络并行加速计算结构和引擎,采用有限精度运算实现网络参数,使其数字量减少了75%,显著降低了计算和存储开销;最后基于MPSoC FPGA处理器实现了飞机目标检测的原型演示验证系统。实验结果表明,文章提出的遥感图像目标检测系统方案的目标检测精度可达92%以上;与基于嵌入式CPU、CPU、GPU的方案相比,单帧图像推理时间从100s、1000ms、100ms缩短至10ms级,可以满足遥感图像目标检测实时处理要求,具有一定的工程应用价值。 展开更多

关键词 目标检测 多处理器片上系统 现场可编程门阵列 深度卷积神经网络 嵌入式 硬件 加速 遥感应用

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基于离散粒子群优化的MPSoC节能调度算法 被引量：4

20

作者 于国龙 崔忠伟 左羽 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第3期307-311,共5页

为了降低多核片上系统MPSo C在应用中的能耗,在MPSo C上提出了基于优化离散粒子群算法的节能任务调度算法.通过比例选择算子生成初始种群,以任务在MPSo C上不同内核执行的能耗作为解空间,粒子群在整个解空间上搜索最低能耗调度方案,并... 为了降低多核片上系统MPSo C在应用中的能耗,在MPSo C上提出了基于优化离散粒子群算法的节能任务调度算法.通过比例选择算子生成初始种群,以任务在MPSo C上不同内核执行的能耗作为解空间,粒子群在整个解空间上搜索最低能耗调度方案,并在算法中优化了粒子群算法的局部早熟问题,使算法性能进一步提升.仿真实验表明:基于优化离散粒子群算法的节能调度算法与常用的3种调度算法相比,能耗得到了降低,且算法的截止期错失率并没有升高,保证了算法的整体性能. 展开更多

关键词 粒子群算法 多处理器片上系统 节能 调度算法

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