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届 SAMOS 国际会议论文集(英文版电子书)
SAMOS 会议独具特色,每年汇聚学术界和工业界的研究人员,围绕嵌入式系统主题展开研讨。本届会议的主题涵盖嵌入式系统设计的多个关键方面, keynote 演讲涉及机器学习加速器、高性能计算和数据中心中的可重构技术以及安全挑战等内容。同时,会议还通过教程重点关注能源和电源管理以及可编程数据流系统。
论文集收录的论文经过严格筛选,涵盖了嵌入式系统领域的多个重要方向。通用轨道共收到 45 篇论文,程序委员会选出 18 篇进行会议展示,接受率为 40%。此外,会议还增设了三个特别会议,分别聚焦安全领域的新成果、欧洲项目的最新进展以及内存中心计算,同时组织了海报环节,为年轻研究人员提供了从学术界和工业界知名研究人员那里获得高质量反馈的机会。
论文内容分类
论文集内容丰富,涵盖多个技术领域,主要包括以下类别:
新兴技术:如 NR-REDCAP 在矢量 DSP 上的高效切换模式同步、低地球轨道中商用 FPGA 系统的故障检测机制、面向高性能多核系统的近阈值操作(NTHPC)等研究。
节能技术:涉及 ReRAM 友好型神经网络的容量差距缩小技术、用于物联网传感器网络的 FPGA 加速智能网卡(Myrmec)、多核系统的寿命可靠性与功耗权衡探索等内容。
硬件加速器:包括片上系统的相干硬件加速器框架特性分析、二进制神经网络加速器的数据流和架构探索工具(DAEBI)、低功耗片上系统中增强血管分割的智能图像处理系统等。
量子与光计算:包含基于模块化色心的量子计算机的微架构和控制电子仿真、基于 CNN 的光通信均衡器从算法到 FPGA 实现以实现高吞吐量等研究。
功耗性能建模与仿真:如 gem5 的时序模式并行化(parti-gem5)、可靠的基本块能量计算等内容。
重要论文亮点
《NR-REDCAP 在矢量 DSP 上的高效切换模式同步》:研究了 NR-REDCAP 标准中最关键的同步操作模式,即小区间切换期间的同步。通过算法和结构优化,表明同步过程可以在 500 MHz 时钟频率的矢量 DSP 上实现,为低成本 NR-REDCAP 设备设计提供了可能。
《低地球轨道中商用 FPGA 系统的故障检测机制》:针对 BECCAL 装置在国际空间站运行时面临的辐射效应问题,描述了在基于商用 FPGA 的特定通信网络中减轻辐射影响的方法和措施,通过优化固件并集成冗余,在资源限制内实现了故障检测,完全防止了设计中的静默数据损坏。
《面向高性能多核系统的近阈值操作(NTHPC)》:利用芯片多处理器的备用核心,通过在近阈值电压下运行冗余核心,在遵守热设计功率约束的同时提高系统性能。研究表明,使用 25% 和 50% 的备用核心,NTHPC 分别实现了 5.2% 和 10.8% 的性能提升。
《ReRAM 友好型神经网络的容量差距缩小技术》:提出了一种新技术,通过在神经网络层的前馈过程中引入时间相关特征并序列化张量的点积运算,解决了 ReRAM 技术在神经网络应用中的可扩展性问题。实验表明,该技术可将模型大小减少高达 63 倍,能耗降低 6 倍,同时保持推理精度。
《用于物联网传感器网络的 FPGA 加速智能网卡(Myrmec)》:提出了一种 SmartNIC 架构,通过将低功耗 FPGA 放置在微控制器和网络接口之间的数据流路径上,减轻了数据移动的负担。在多个应用场景中,与独立加速器相比,有效带宽提高了近 3 倍,同时减少了无线数据传输,降低了节点的整体功耗。
本文集全面反映了嵌入式计算机系统领域的最新研究成果和发展趋势,为该领域的研究人员、工程师和学者提供了宝贵的参考资料,对于推动嵌入式系统技术的创新与应用具有重要意义。