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探索 Versal AI 引擎以加速基于模板的大气平流模拟
AMD Xilinx 的全新 Versal 自适应计算加速平台 (ACAP) 是一种 FPGA 架构，将可重构结构与其他片上强化计算资源相结合。AI 引擎就是其中之一，通过以高度矢量化的方式运行，它们提供了大量原始计算，这可能对包括 HPC 模拟在内的一系列工作负载有益。然而，这项技术仍处于早期阶段，尚未证明其可以加速 HPC 代码，缺乏基准测试和最佳实践。本文提供了一份经验报告，探讨了将 Piacsek 和 Williams (PW) 平流方案移植到 Versal ACAP 上，使用该芯片的 AI 引擎来加速计算。平流是一种基于模板的算法，在大气建模中很常见，包括最初开发该方案的几个气象局代码。使用该算法作为载体，我们探索了构建 AI 引擎计算内核的最佳方法，以及如何最好地将 AI 引擎与可编程逻辑连接起来。使用 VCK5000 与 VCK5000 和 Alveo U280 上的非 AI 引擎 FPGA 配置以及 24 核 Xeon Platinum Cascade Lake CPU 和 Nvidia V100 GPU 评估性能，我们发现虽然结构和 AI 引擎之间的通道数量是一个限制，但通过利用 ACAP，我们可以将性能提高一倍与 Alveo U280 相比。
2024-2025事件日历
与丹佛地区的早期采用者平流和技术合作伙伴在计划和管理复杂的电池电动汽车项目中，与早期采用者的平流和技术合作伙伴进行的BEV加速度研讨会的系统集成与管理。学习管理硬件/软件集成，更大的项目计划并确定本地合作伙伴。
基于无铅焊料疲劳建模的FLIP芯片可靠性的实质性调查
摘要 - 焊料疲劳故障是限制微电子流量芯片包装可靠性的主要磨损故障机制之一。焊料疲劳故障发生在裂缝启动并随后通过整个焊接接头传播，从而导致电气开放。焊接关节内的裂纹引发和支撑性是由压力的循环施加引起的，这通常是由于暴露于温度周期所引起的。了解产品使用过程中的热循环与用于测试的加速热循环之间的关系对于预测设备的可靠性至关重要。MIL-PRF-38535是用于综合电路（微电路）制造的指导航空航天和高可靠性的规格，该制造能够列出制造业，合格和认证要求，以在国防逻辑机构（DLA）的（DLA）合格列表（QM）（QML）列表中列出。该standard于2022年11月发布的修订版，首次包括在制造QML平流芯片产品中使用无铅焊合金和有机基质。 因此，对于无铅的平流芯片组件的焊料疲劳，人们非常需要了解实质性的物理（POF）。 本文删除了如何使用有限的元素建模来预测平流芯片包装组件的焊料疲劳。 作者的杠杆疲劳寿命是针对不同流量芯片雏菊链套件配置的，以及疲劳的生命定义并可以在发表的论文中使用。修订版，首次包括在制造QML平流芯片产品中使用无铅焊合金和有机基质。因此，对于无铅的平流芯片组件的焊料疲劳，人们非常需要了解实质性的物理（POF）。本文删除了如何使用有限的元素建模来预测平流芯片包装组件的焊料疲劳。作者的杠杆疲劳寿命是针对不同流量芯片雏菊链套件配置的，以及疲劳的生命定义并可以在发表的论文中使用。然后，作者使用所得的无铅焊料疲劳模型来进行参数研究，以研究不同的模具大小，填充材料属性和包装底物材料的影响。在共晶SN/PB和无铅疲劳寿命预测之间进行了比较。此外，作者还展示了如何将焊料疲劳预测用于使用条件，以便对平流芯片套件组件进行可靠性评估。这最终导致更好地理解焊料合金的影响以及材料选择对航空航天和高可靠性产品的任务生活的影响，这些产品属于MIL-PRF-38535修订中引入的更改M.
游动微生物悬浮液中布朗运动与流体动力学示踪剂扩散之间的相互作用
非平衡浴中示踪物扩散的一般问题在从细胞水平到地理长度尺度的广泛系统中都很重要。在本文中，我们重新讨论了这种系统的典型示例：一组小的被动颗粒浸没在无相互作用的偶极微游泳体的稀悬浮液中，这些微游泳体代表细菌或藻类。特别是，我们考虑了由于微游泳体流场对示踪物的持续平流而导致的热（布朗）扩散和流体动力学（主动）扩散之间的相互作用。以前，有人认为，即使是适量的布朗扩散也足以显著减少示踪物平流的持续时间，从而导致有效主动扩散系数 DA 的值与非布朗情况相比显著降低。在这里，我们通过大规模模拟和动力学理论表明，这种影响实际上只对那些实际上保持静止但仍搅动周围流体的微型游泳器（即所谓的振动器）具有实际意义。相比之下，对于生物微型游泳器悬浮液中相关的中等和高游泳速度值，布朗运动对 DA 的影响可以忽略不计，导致微型游泳器的平流和布朗运动的影响具有累加性。这一结论与文献中的先前结果形成对比，并鼓励重新解释最近对细菌悬浮液中不同大小的示踪颗粒的 DA 的实验测量。
干旱沙地上的水蒸气输送
摘要 虽然在没有自由液体的情况下，通过极度干旱的表面交换的蒸汽会影响沙海的水平衡，但由于缺乏具有精细空间分辨率的精确仪器，其机制记录不多。为了纠正这个问题，我们报告了流动沙丘表面下方的体积密度分布和蒸汽质量分数的时空变化，这些变化是用对吸附在沙粒上的微小水膜敏感的多传感器电容探头获得的。我们还记录了 2 天内的风速和风向、环境温度和相对湿度、净辐射通量和地下温度分布。数据验证了蒸汽质量分数的非线性模型。与通过谷物传导的热量不同，蒸汽通过平流和扩散渗透到间隙孔隙空间。在比蒸发更长的时间尺度上，吸附膜与周围环境保持平衡并阻碍分子扩散。它们与地下温度的非线性耦合导致蒸汽分布出现拐点，而在更简单的扩散系统中则没有对应现象。当风在地形上引起细微的压力变化时，就会出现孔隙平流。在风沙输送期间，流沙会间歇性地使地表脱水，引发瞬时蒸汽波，其振幅在特征长度上呈指数衰减，这意味着吸附率受动力学限制的活化过程控制。最后，探测器产生与大气边界层的扩散和平流交换。在白天，它们的总通量小于预期，但几乎与地表和高空的蒸汽质量分数之差成正比。在夜间更稳定的分层下，或在风沙输送期间，这种关系不再成立。
翻转芯片包裹的角落的奇异应力场
电子设备会整合多种材料，不可避免地包含尖锐的特征，例如接口和角落。当设备受到热载荷和机械载荷的约束时，角落会产生巨大的应力，并且是易于启动故障的脆弱部位。本文分析了拐角处的压力场。拐角处的应力是两种奇异领域模式的线性叠加，其中一种模式比另一种模式更为单数。这两种模式的幅度由两个不同维度的应力强度因子表示。为了确定应力强度因子，我们分析了在两个载荷条件下的平流芯片结构：底物的拉伸和底物的弯曲。我们表明，在产生奇异应力领域时，平流芯片软件包的热载荷等效于底物的拉伸。我们进一步表明，较不奇异的模式可能在更单数的模式下占上风，以进行某些拉伸弯曲组合。两种压力场模式的相对显着性也随材料而变化，底物厚度比。2012 Elsevier Ltd.保留所有权利。