隨著5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備數(shù)量以及網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量迅速增加,這給移動網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施帶來了不小的負(fù)擔(dān)。在這種發(fā)展趨勢下,基于云計算的服務(wù)模式很難穩(wěn)定地保持對網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備請求處理的實(shí)時性。一種新提出的邊緣計算模型采取了將部分計算處理的過程遷移至終端設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)鏈路中的方法,通過這種方法降低了終端設(shè)備的數(shù)據(jù)處理響應(yīng)的延遲。人機(jī)交互系統(tǒng)的性能對用戶體驗(yàn)的影響尤為重要,而顯示設(shè)備又是人機(jī)交互的重要橋梁。因此低時延高可靠的顯示系統(tǒng)對于邊緣計算來說非常重要。本文重點(diǎn)針對邊緣計算設(shè)備中人機(jī)交互顯示系統(tǒng)的實(shí)時性、低功耗、可靠性三個方面的關(guān)鍵技術(shù)展開研究,通過算法、架構(gòu)、系統(tǒng)、芯片四個層次協(xié)同優(yōu)化的設(shè)計方法,最終實(shí)現(xiàn)了低時延、低功耗、高可靠的邊緣計算顯示芯片。本文主要的研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:（1）針對實(shí)時性需求,提出了一種適用于邊緣計算的異構(gòu)圖形運(yùn)算系統(tǒng)的架構(gòu),通過均衡流水線不同階段的運(yùn)算負(fù)載及頂點(diǎn)片元異構(gòu)加速器架構(gòu)設(shè)計實(shí)現(xiàn)了高能效的圖形處理。通過自研的芯片開發(fā)板在常溫室內(nèi)條件下對芯片中的圖形處理核進(jìn)行了測試,測試過程中關(guān)閉了其他運(yùn)算單元模塊,圖形處理核最高頻率能達(dá)到200MHz。通過... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：149 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２移動邊緣計算范式??備的上行數(shù)據(jù)，邊緣計算的邊緣是指從終端設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)中心之間任意計算和網(wǎng)??

?第１章緒?論???，—＂Ｘ，＇一、Ｚ’＼??，＂Ｘ?、？、??（＿少??Ｉ??Ｓ緣參???Ｉ???Ｉ???Ｔ?Ｉ??ｉ?Ｉ??邊緣設(shè)備?＾?＾?｜｜?＿??圖１．２移動邊緣計算范式??備的上行數(shù)據(jù)，邊緣計算的邊緣是指從終端設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)中心之間任意計算和網(wǎng)??絡(luò)資源。所以邊緣計算的提出不是為了取代云計算，而是對云計算進(jìn)行擴(kuò)展，??輔助云計算在邊緣上取得更低的運(yùn)算延遲、更大的數(shù)據(jù)帶寬和更高的數(shù)據(jù)安全??性，如圖］．３所示。同年１０月，ＩＥＥＥ和ＡＣＭ開始聯(lián)合舉辦邊緣計算頂級會議??（ＩＥＥＥ／ＡＣＭ?Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ?ｏｎ?Ｅｄｇｅ?Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，ＳＥＣ），后來一系列會議和?Ｗｏｒｋｓｈｏｐ??吸引了眾多學(xué)者對邊緣計算的關(guān)注［１５］。??圖１．３云計算、霧計算、邊緣計算關(guān)系示意圖??３??

？：?５Ｇ?ｊ?丨?丨?一？！智慧交通ｉ??？?？?？?？?？?？??＝：：：：：：二二１二：：二：二二：：：：＾＼?功耗管理?｜?；ｚ：ｚｚｚｚ??￣？；邊緣終端設(shè)備丨?￣一?藍(lán)牙?丨?〒：：：：＝：二＿一智能家居！???：??：—成本優(yōu)化?ｊ?Ｌ?：??…?ｉ?ｉ?…丨??？＾數(shù)據(jù)管理丨?ｆ?智能監(jiān)控｜??．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．??￣？！網(wǎng)絡(luò)管理丨?丨?．．．?｜??ｆ？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？?＊ｊ??圖１．４邊緣計算研宄分類，圖片來自文獻(xiàn)丨２２］??術(shù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的飛躍發(fā)展，邊緣計算的價值也在逐步顯現(xiàn)，這些??關(guān)鍵應(yīng)用的發(fā)展瓶頸也能體現(xiàn)邊緣計算所面臨的挑戰(zhàn)。在學(xué)者們研宄的邊緣計??算的應(yīng)用中，比較典型的應(yīng)用有［１５］：??（１）車聯(lián)網(wǎng)與自動駕駛。目前隨著機(jī)器視覺、深度學(xué)習(xí)、傳感器技術(shù)的發(fā)??展，汽車之間的互聯(lián)不再是局限于汽車之間的娛樂設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)互相通訊的形??態(tài)，汽車也不僅僅是一種交通工具，而是逐漸發(fā)展為具備高速移動能力的智慧互??聯(lián)終端［２３］。這種互聯(lián)結(jié)構(gòu)催生了一系列的５Ｇ形態(tài)下的新應(yīng)用，如自動駕駛［２４】，??智能交通［２５１車聯(lián)網(wǎng)［１８１等。在這些應(yīng)用中，車輛不僅需要感知并上傳自身的數(shù)??據(jù)如車速、車況、目的地等，還需要感知并產(chǎn)生周圍環(huán)境的數(shù)據(jù)信息如障礙物、??信號燈等，所以汽車終端會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。Ｉｎｔｅｌ在２０１６年的報告指出，一輛自??動駕駛汽車一天會產(chǎn)生４ＴＢ的數(shù)據(jù)［２６］。同時汽車又是高速移動的交通工具，這??些數(shù)據(jù)必須被及時處理。如果這些數(shù)據(jù)全部上傳云端再進(jìn)行處理則很難滿足實(shí)??時性與數(shù)據(jù)帶寬的要求。


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