NASA正在为未来的机器人空间科学和勘探任务开发动态功率转换技术,该任务由放射性同位素动力系统(RPS)提供支持。动态放射性同位素电源系统(DRP)项目正在努力成熟众多动态功率转换器和控制器,以潜在输注未来的飞行发电机。电力转换技术的成熟由RPS计划管理,并由位于NASA的Glenn Research Center(GRC)的DRP项目和热能转换分支执行。转换器成熟包括多个转换器技术开发合同,以提供新的原型以及对过去项目期间委托的相关遗留转换器的持续测试。转换器技术开发合同包括两个Stirling承包商团队和一个Brayton团队。所有合同现在已经完成了计划在第2阶段计划的原型制造和测试。政府对新原型的评估包括在相关环境中验证性能以及对设计的验证,重点是鲁棒性。
本文介绍了 SABER 的设计空间探索,SABER 是 NIST 量子抗性公钥加密标准化工作中的最终入围者之一。我们的设计空间探索针对 65nm ASIC 平台,并已对 6 种不同的架构进行了评估。我们的探索从设置从 FPGA 移植的基线架构开始。为了提高时钟频率(我们探索的主要目标),我们采用了几种优化:(i)以“智能合成”方式使用编译内存,(ii)流水线,以及(iii)SABER 构建块之间的逻辑共享。最优化的架构利用了四个寄存器文件,实现了 1 的惊人时钟频率,而仅需要 0.314 平方英寸的面积。此外,还对该架构进行了物理综合,并提出了可用于流片的布局。高频架构的估计动态功耗约为 184mW(密钥生成)和 187mW(封装或解封装操作)。这些结果有力地表明,我们优化的加速器架构非常适合高速加密应用。
由于缺乏可视化功能、非破坏性操作、建议和灵活性,探索虚拟场景中对象配置的设计空间对于虚拟现实创作工具而言是一项挑战。这项工作引入了属性空间,即在 3D 内容生成期间可视化和操纵虚拟现实中的对象属性的工具。属性空间使设计师能够系统地探索设计空间,支持快速比较设计方案并提供设计建议。可以为多个对象同时分组和操纵自定义属性组合。分组支持创建自定义操作组合,可用作编辑多个属性的工具,以及有希望的设计决策的快照以供以后审查。在 3D 设计专家对属性空间的评估中,我们发现我们的方法可以增强用户对其设计空间探索的理解
在低地球轨道(LEO)(例如,到月球)和长期任务(例如,到MARS)之外的人类空间探索仍然存在许多挑战。最大的问题之一是机组人员的可靠空气,水和食物供应。生物加成生命支持系统(BLSS)旨在使用生物反应器来克服这些挑战,以进行废物处理,空气和水的振兴以及粮食生产。在这篇综述中,我们着重于空间中的微生物光合生物过程和光生反应器,这些生物反应器允许去除有毒二氧化碳(CO 2)以及产生氧气(O 2)和可食用的生物量。本文概述了过去30年中BLSS项目的光生反应器和前体工作(在地面和太空中)进行的实验。我们讨论了不同的硬件方法以及对这些生物反应器测试的生物。尽管许多实验在地面上显示出成功的生物空气振兴,但对太空环境的转移远非微不足道。例如,在微重力条件下,气液转移现象不同,这不可避免地会影响培养过程和氧气产生。在这篇综述中,我们还强调了这项研究场中缺少的专业知识,为未来的空间光生反应器开发铺平了道路,我们指出了未来的实验,以掌握功能齐全的BLS的挑战。
可满足性模理论 (SMT) 求解器是许多技术的核心引擎,例如符号执行。因此,确保 SMT 求解器的稳健性和正确性至关重要。虽然模糊测试是一种确保 SMT 求解器质量的有效方法,但我们观察到之前的模糊测试工作仅侧重于生成各种一阶公式作为输入,而忽略了 SMT 求解器的算法配置空间,这导致许多深藏不露的错误未被及时报告。在本文中,我们提出了 Falcon,一种同时探索公式空间和配置空间的模糊测试技术。将这两个空间结合起来会显著扩大搜索空间,使有效检测错误变得更加困难。我们通过利用两个空间之间的相关性来减少搜索空间,并引入自适应变异策略来提高搜索效率,从而解决了这个问题。经过六个月的广泛测试,Falcon 在两款最先进的 SMT 求解器 CVC4 和 Z3 中发现了 518 个已确认的错误,其中 469 个已经修复。与两款最先进的模糊测试器相比,Falcon 在 24 小时的测试中检测到了 38 个和 44 个以上的错误,并且覆盖率大幅提高。
你认为太空探索应该继续吗?有些人认为我们应该继续探索太空,而另一些人则认为我们应该停止探索太空。这些人有自己的支持或反对理由。无论如何,太空探索都有其优点和缺点。我个人认为,我们应该继续探索太空,因为探索太空给人们带来了很多好处。探索太空将解决人类人口过多和资源稀缺的问题,也将提高我们的技术。如果人类停止探索太空,我们的世界将仅限于地球,与宇宙相比它将是如此之小。宇宙充满了奥秘,地球只是宇宙中的一个小点。人类天生的好奇心促使人们探索太空的奥秘。我们的好奇心迫使我们探索未知的世界。如果人们止步于原点而不做任何事情,他们就永远不会进步。
摘要 — 2.5 维集成技术的最新进展使芯片组装成为一种可行的系统设计方法。芯片组装正在成为一种新的异构设计范式,它具有更低的成本、更少的设计工作量和更少的周转时间,并能够实现硬件的低成本定制。然而,这种方法的成功取决于确定一个能带来这些好处的最小芯片集。我们开发了第一个基于芯片组装的处理器的微架构设计空间探索框架,使我们能够确定要设计和制造的最小芯片集。由于芯片组装使异构技术和具有成本效益的应用相关定制成为可能,我们展示了使用由多个芯片构建的多个系统来服务不同工作负载的好处(与单个最佳系统相比,能量延迟积提高了 35%),以及芯片组装方法在总成本方面优于片上系统 (SoC) 方法(成本提高了 72%),同时满足了单个应用程序的能量和性能约束。索引词——2.5-D集成、芯片组装、微架构设计空间探索(DSE)、多芯片优化。
摘要 1957 年苏联成功发射 Sputnik I 卫星,标志着太空探索的开始。外层空间科学技术的进步为各国和某些政党开展外层空间活动提供了可能和大量机会。因此,在其发展过程中,外层空间活动将继续增加。这为空间法的形成铺平了道路。目前,外层空间探索活动由拥有太空技术实力的发达国家主导。本文将讨论国际空间法下的外层空间探索以及《古兰经》中几节经文隐含地阐述的一些伊斯兰对外层空间探索的看法。这项研究的结果将为穆斯林提供精神,使他们能够应对真主 SWT 的挑战,利用知识的力量探索外层空间。
摘要 — 单片 3-D (M3D) 技术通过按顺序将各层堆叠在一起,实现了高密度集成、性能和能源效率。基于 M3D 的片上网络 (NoC) 架构可以通过对路由器内阶段采用层分区来利用这些优势。然而,由于与温度相关的问题,传统的制造方法不适用于支持 M3D 的设计。这需要较低的温度和温度弹性技术来制造 M3D,导致顶层晶体管和底层互连的性能较差。由此产生的层间工艺变化导致支持 M3D 的 NoC 性能下降。在本文中,我们证明,在不考虑层间工艺变化的情况下,支持 M3D 的 NoC 架构在一组 SPLASH-2 和 PARSEC 基准测试中平均高估了能量延迟积 (EDP) 50.8%。作为应对措施,我们采用了一种工艺变化感知设计方法。所提出的设计和优化方法将路由器内部阶段和路由器间链接分布在各层之间,以减轻工艺变化的不利影响。实验结果表明,与工艺无关的设计相比,所考虑的 NoC 架构在所有基准测试中平均将 EDP 提高了 27.4%。
摘要 — 深度神经网络 (DNN) 已被证明在图像识别、物体检测、机器人技术和自然语言处理等广泛应用中均优于传统机器学习算法。然而,DNN 的高计算复杂度通常需要极其快速和高效的硬件。随着神经网络规模呈指数级增长,问题变得更加严重。因此,已经开发了定制的硬件加速器来加速 DNN 处理而不牺牲模型准确性。然而,以前的加速器设计研究没有充分考虑目标应用程序的特点,这可能导致架构设计次优。另一方面,已经开发了新的 DNN 模型以提高准确性,但它们与底层硬件加速器的兼容性往往被忽视。在本文中,我们提出了一个应用驱动的框架,用于探索 DNN 加速器的架构设计空间。该框架基于单个 DNN 操作的硬件分析模型。它将加速器设计任务建模为一个多维优化问题。我们证明它可以有效地用于应用驱动的加速器架构设计:我们使用该框架优化八个代表性 DNN 的加速器配置,并选择具有最高几何平均性能的配置。相对于仅针对每个 DNN 优化的架构配置,所选 DNN 配置的几何平均性能改进范围为 12.0% 至 117.9%。给定一个目标 DNN,该框架可以生成具有优化性能和面积的高效加速器设计解决方案。此外,我们探索了在同时使用多种 DNN 应用的情况下使用该框架进行加速器配置优化的机会。该框架还能够改进神经网络模型,以最适合底层硬件资源。我们证明它可用于分析目标 DNN 的操作与相应加速器配置之间的关系,在此基础上可以调整 DNN 以在给定加速器上获得更好的处理效率,而不会牺牲准确性。
