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並行多核體系結構基礎

為了解決msi國家的問題，作者（美）湯孟岩 這樣論述：

雖然多核現在是主流架構，但很少有教科書涵蓋並行多核體系結構。本書填補了這一空白，為研究生或高級本科體系結構課程提供了所有材料，重點是多核處理器的體系結構。這本書也適合作為從事多核程式設計或多核晶片設計的專業人員的參考書。 湯孟岩（Yan Solihin） 北卡羅來納州立大學電子與電腦工程系教授，長期從事電腦體系結構方向的研究工作。研究興趣包括電腦體系結構、電腦系統建模方法和影像處理，在電腦體系結構和性能建模領域發表過大量高水準論文，相關研究受到美國國家自然科學基金、Intel、IBM、Samsung、Tekelec、SunMicrosystems和HP的資助。他於2017年

被選為IEEE會士，並入選了高性能電腦體系結構國際會議（HPCA）名人堂（2015年）。此外，他還長期從事電腦體系結構的教學工作，具有豐富的教學經驗。創立和領導了針對性能、可靠性和安全的體系結構研究小組，並且開源了大量針對多核體系結構性能建模和性能優化的軟體工具。 譯者序 前言 縮寫詞表 第1章 多核體系結構概述 1 1.1 多核體系結構的由來 2 1.2 平行電腦概述 9 1.2.1 平行電腦的Flynn分類法 12 1.2.2 MIMD平行電腦分類 13 1.3 未來的多核體系結構 14 1.4 習題 18 課堂習題 18 課後習題 18 第2章 並行程式設計概述

20 2.1 並行程式性能的限制因素 20 2.2 並行程式設計模型 23 2.2.1 共用存儲與消息傳遞模型的對比 25 2.2.2 一個簡單的例子 26 2.2.3 其他程式設計模型 29 2.3 習題 37 課後習題 37 第3章 共用存儲並行程式設計 39 3.1 並行程式設計的步驟 39 3.2 依賴分析 40 3.2.1 迴圈級依賴分析 42 3.2.2 反覆運算空間遍歷圖和迴圈傳遞依賴圖 42 3.3 識別迴圈結構中的並行任務 45 3.3.1 迴圈反覆運算間的並行和DOALL並行 45 3.3.2 DOACROSS：迴圈反覆運算間的同步並行 46 3.3.3 迴圈中語句間的並

行 48 3.3.4 DOPIPE：迴圈中語句間的流水線並行 50 3.4 識別其他層面的並行 51 3.5 通過演算法知識識別並行 53 3.6 確定變數的範圍 55 3.6.1 私有化 56 3.6.2 歸約變數和操作 57 3.6.3 準則 58 3.7 同步 59 3.8 任務到執行緒的映射 60 3.9 執行緒到處理器的映射 64 3.10 OpenMP概述 67 3.11 習題 72 課堂習題 72 課後習題 77 第4章 針對鏈式資料結構的並行程式設計 79 4.1 LDS並行化所面臨的挑戰 79 4.2 LDS並行化技術 80 4.2.1 計算並行化與遍歷 80 4.2.2

針對資料結構的操作並行化 82 4.3 針對鏈表的並行化技術 89 4.3.1 讀操作之間的並行 89 4.3.2 LDS遍歷中的並行 91 4.3.3 細細微性鎖方法 94 4.4 事務記憶體 98 4.5 習題 99 課堂習題 99 課後習題 101 第5章 存儲層次結構概述 103 5.1 存儲層次的意義 103 5.2 快取記憶體體系結構基礎 104 5.2.1 數據放置策略 105 5.2.2 資料替換策略 109 5.2.3 數據寫策略 111 5.2.4 多級快取記憶體中的包含策略 113 5.2.5 統一/分立/Banked快取記憶體和快取記憶體流水線 117 5.2.6 快

取記憶體定址和旁路轉換緩衝 119 5.2.7 非阻塞式快取記憶體 121 5.3 快取記憶體性能 122 5.3.1 快取記憶體缺失的冪次定律 124 5.3.2 棧距離特性 125 5.3.3 快取記憶體性能指標 126 5.4 預取 127 5.4.1 步長預取和順序預取 128 5.4.2 多處理器系統中的預取 130 5.5 多核體系結構中的快取記憶體設計 130 5.6 快取記憶體的物理組成 131 5.6.1 集中式快取記憶體 131 5.6.2 分散式快取記憶體 133 5.6.3 混合式快取記憶體 133 5.7 快取記憶體的邏輯組成 135 5.7.1 散列函數 139 5

.7.2 改善共用快取記憶體的距離局部性 140 5.7.3 私有快取記憶體結構中的容量共用 141 5.8 案例分析 143 5.8.1 IBM Power7的存儲層次 143 5.8.2 AMD Shanghai和Intel Barcelona處理器存儲層次的比較 146 5.9 習題 148 課堂習題 148 課後習題 150 第6章 共用存儲多處理器簡介 152 6.1 快取一致性問題 153 6.2 存儲一致性問題 155 6.3 同步問題 156 6.4 習題 160 課堂習題 160 課後習題 161 第7章 快取一致性基礎 163 7.1 概述 164 7.2 基於匯流排的

多處理器快取一致性問題 168 7.2.1 “寫直達”緩存的一致性協議 168 7.2.2 “寫回”緩存的MSI協議 170 7.2.3 “寫回”緩存的MESI協議 175 7.2.4 “寫回”緩存的MOESI協議 178 7.2.5 “寫回”緩存基於更新的協議 183 7.3 緩存設計對快取一致性性能的影響 186 7.4 性能及其他實際問題 187 7.4.1 預取和一致性缺失 187 7.4.2 多級緩存 187 7.4.3 偵聽過濾 189 7.5 點對點互連網路上的廣播式協定 189 7.6 習題 203 課堂習題 203 課後習題 207 第8章 對同步的硬體支援 209 8.1

鎖的實現 209 8.1.1 對鎖實現性能的評估 209 8.1.2 對原子指令的需求 210 8.1.3 TS鎖 212 8.1.4 TTSL 214 8.1.5 LL/SC鎖 215 8.1.6 Ticket鎖 218 8.1.7 ABQL 219 8.1.8 各種鎖實現的量化比較 221 8.2 柵障的實現 222 8.2.1 翻轉感應集中式柵障 223 8.2.2 組合樹柵障 225 8.2.3 硬體柵障實現 225 8.3 事務記憶體 227 8.4 練習 232 課堂習題 232 課後習題 236 第9章 存儲一致性模型 238 9.1 程式師的直覺 238 9.2 保證順序一

致性的體系結構機制 242 9.2.1 在基於匯流排的多處理器中基本的SC實現 242 9.2.2 改善SC性能的技術 244 9.3 鬆弛的一致性模型 246 9.3.1 安全網 246 9.3.2 處理器一致性 246 9.3.3 弱序 248 9.3.4 釋放一致性 250 9.3.5 惰性釋放一致性 253 9.4 不同存儲一致性模型中的同步 254 9.5 習題 256 課堂習題 256 課後習題 260 第10章 高級快取一致性設計 262 10.1 目錄式一致性協定 262 10.2 目錄式一致性協定概覽 262 10.3 目錄式快取一致性協定基礎 268 10.4 實現正確性

和性能 272 10.4.1 由目錄狀態不同步引起的競爭處理 272 10.4.2 由對請求非即時處理引起的競爭處

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《海晏河清》—昆明市海晏村旅遊導覽手機網頁介面設計創作

為了解決msi國家的問題，作者張小已 這樣論述：

雲南省昆明市氣候宜人、風景優美、歷史悠久，是中國大陸知名旅遊城市。近年來因國家旅遊政策改變，導致當今昆明市從旅遊目的地轉變為旅遊中轉站。為提升昆明旅遊地位，以及旅遊休閒市場競爭優勢，本創作以2019年發表的十九大報告中提出的「鄉村振興戰略」與聯合國永續發展目標的「目標11促使城市與人類居住具包容、安全、韌性及永續性」為前提，以昆明市呈貢區的海晏村為對象，進行《海晏河清》昆明市海晏村旅遊導覽手機網頁介面設計創作。目的除了可作為提高海晏村知名度與推廣古村旅遊之所需，也期望能藉由吸引人的手機介面視覺設計，進而改善昆明旅遊業的瓶頸與現狀。創作前期採用文獻分析法與深度訪談法，訪問當地的古民居研究學者、

海晏村村民代表與青年遊客，並收集海晏村的歷史文化、自然風光和旅遊業的現狀文獻資料。後期整理訪談和文獻的內容，歸納海晏村旅遊的服務設計方法論，並為村落的旅遊項目製作旅遊導覽介面設計。創作內容主要為：1.以「海晏村地圖」、「滇池四季」、「海晏美食」、「歷史建築·一顆印」和「交通方式」五個主題創作名為「海晏河清」的旅遊導覽手機網頁介面。2.設計「海晏河清」的品牌基本視覺設計。

數字文明：物理學和計算機（修訂版）

為了解決msi國家的問題，作者郝柏林張淑譽 這樣論述：

本書從數字文明的高度回顧了物理學與計算機相輔相成的歷史，討論了計算機和計算機中的物理，分析了計算機發展所面臨的物理限制和物理學為未來計算技術所提供的的可能前景。本書內容豐富、取材多面，可幫助理工科大學生、研究生以及物理和計算機專業的科學技術工作者開闊眼界、了解全局。 郝柏林，1934年6月生。畢業於蘇聯哈爾科夫國立大學物理數學系。中國科學院院士、第三世界科學院院士，中國科學院理論物理研究所研究員，復旦大學理論生命科學研究中心教授。從事理論物理、統計物理、計算物理、非線性科學和理論生命科學研究，發表科學論文140余篇、中英文書14種。獲國家自然科學二等獎（2次）、全國優秀科技圖

書獎二等獎、全國優秀科普作品一等獎、中國科學院自然科學獎一等獎（2次）、美國ISI的1981—1998年度經典引文獎、何梁何利基金科學與技術進步獎物理學獎。 張淑譽，1933年11月生。畢業於蘇聯哈爾科夫國立工程經濟學院冶金系。中國科學院物理研究所高級工程師（計算機軟件），曾從事冶金工業計划管理、動力電網計算、LISP語言和人工智能、混沌系統以及生物信息學等方面的研究和程序設計，發表論文20余篇，合著書2種。 叢書修訂版前言 / i 叢書序 / iii 2017年修訂版說明 / v 2005年再版前言 / vii 初版前言 / xi 第一章從“結繩記事”到卡片電腦 /

1 人類有史以來進行過多少次算數運算？ / 2 曼哈頓計畫 / 3 卡片電腦 / 5 什麼因素限制了計算速度？ / 6 數的進制和存儲 / 9 大數和小數 / 12 第二章用真空管和延遲線製造的電子電腦 / 15 “邏輯控制”：一問便知是天才 / 15 “蛤蟆”繼電器和邏輯電路 / 18 真空管“開關” / 24 記憶螢幕和延遲線記憶體 / 26 內部程式控制的馮？諾伊曼電腦 / 27 一張假想的“機器指令”表 / 30 磁性記憶元件 / 36 我國的第*台電子電腦 / 38 第三章“於無聲處聽驚雷”——半導體的崛起 / 40 沒有用武之地的半導體 / 41 電子能帶、p型和n型半導體 /

42 半導體器件的崛起 / 48 MOS和矽“平面工藝” / 52 半導體邏輯電路 / 56 半導體記憶體 / 59 SSI、MSI、LSI、UISI、VLSI和GSI / 63 半導體異質結構 / 68 磁片和光碟 / 71 第四章電腦世界 / 75 電腦和“算計”機 / 77 軟、硬、虛、實的關係 / 78 電腦語言 / 82 從POP到OOP / 87 作業系統 / 90 智慧財產權和軟體共用 / 94 巨機不巨、微機不微 / 97 從單機到網路 / 104 平行計算的興起 / 109 從網路到超級電腦 / 113 第五章物理學家的好助手 / 122 實驗控制和資料獲取 / 122

類比信號和數位信號 / 123 中斷處理 / 124 平行介面和序列介面 / 125 USB通用序列匯流排 / 127 PCI外部設備連接匯流排 / 127 核電子學標準的興衰 / 129 高能物理實驗 / 132 從頭算起 / 134 電腦“代數” / 137 物理學中的人工智慧 / 139 第六章電腦帶來的物理學 / 142 費米-巴斯塔-烏勒姆“實驗” / 142 “孤子”和“孤波” / 146 遍歷問題和“反KAM”定理 / 148 非線性系統中的混沌現象 / 151 分子動力學和“長尾巴”行為 / 154 “誇克禁閉”和“漸近自由” / 157 計算物理和實驗數學的誕生 / 16

0 生物資訊學和計算生物學 / 162 第七章計算方法中的物理學 / 167 人工黏滯性 / 167 列昂多維奇邊界條件 / 168 採樣定理和測不准關係式 / 170 由演化過程計算定態分佈 / 172 差分格式裡的物理 / 174 元胞自動機和格子流體力學 / 175 重要性抽樣法 / 178 遺傳演算法 / 182 NP完備問題和“自旋玻璃” / 183 可算性、有限性和遞迴 / 186 語言和電腦的複雜性 / 188 第八章電腦受到的物理限制 / 194 最快能多快？ / 195 最小能多小？ / 196 可以不消耗能量進行計算嗎？ / 198 發熱和冷卻 / 201 聯線問題 /

203 有沒有量子限制？ / 205 第九章物理學和未來的電腦 / 208 量子阱、量子線和量子點 / 209 光電腦 / 213 自旋微電子學 / 217 超導體記算機 / 219 分子電子學 / 222 DNA計算 / 224 量子資訊和量子計算 / 227 第十章沒有結束的話 / 231 英漢對照兼索引 / 238 後記 / 242

適用於多人動態空間之視覺SLAM系統與人員智慧追蹤功能開發

為了解決msi國家的問題，作者黃偉哲 這樣論述：

搭載邊緣運算平台之視覺移動載具，當其處於多人動態環境下，所使用之同時定位與地圖構建(Simultaneous Localization and Mapping, SLAM)系統容易受到動態干擾因素而導致地圖建構不佳情形發生，以至於影響其地圖品質與定位功能。本論文乃欲針對此現象藉由資料預處理與過濾的方式進行研究加以改善。另外於多人環境中，本論文開發一套針對特定人員識別與追蹤的功能系統，人員的追蹤將給予移動載具辨識特定使用者之信息，以利進行跟隨或關注等服務性任務，並藉以提升移動載具於現實空間的實用性應用。本系統所運行之視覺SLAM將結合語義分割神經網路，實現動態物件過濾功能，並針對邊緣運算平台設

計一高效神經網路架構，使其具備實時運算能力。而對於多人環境需要進行身份的識別，本文大致分成三個步驟完成，首先採用YOLOv4 Tiny物件檢測或trt_pose姿態估測提取圖像中的人員邊界框，接續基於雙目相機之深度圖進行圖像座標與相機座標之轉換以獲取人員的三維空間信息，最後利用無味卡爾曼濾波器(Unscented Kalman Filter, UKF)、FaceNet或結合兩者的決策樹融合三種方式完成目標人員的識別或追蹤。經由實驗與測試，證實使用過濾功能的視覺SLAM系統，使載具在動態環境或跟隨人員時，皆能有效降低動態物件干擾並完成較高品質的靜態地圖建構，進而提供更好的定位能力以提升系統整體的

穩定度。本論文所使用的決策樹融合方式對人員之追蹤，經由實驗亦證實能有效改善UKF與FaceNet追蹤方法的各自的缺點，並在多人環境中提供更加完善與穩定的追蹤性能。最後實測整體系統亦能有效獲得實時運算於邊緣運算平台，完成實現真正的離線、獨立且即時作業的能力。