Ct编程工具帮助构建万亿次应用程序

Ct是一种先进的数据并行编程模型。借助Ct，程序员能够摆脱数据竞争困扰，挖掘多核多线程流媒体指令（SSE）潜能，把各种应用程序移植在Intel多核万亿次平台上，以最灵活的编程方式获取最大的性能提升。Ct技术演示表明和传统并行编程模型相比Ct在编程风格、易用性、计算性能、可扩展性和可移植性方面具有显著区别。演示重点强调了Ct在图像处理、流体计算、游戏物理模拟等方面有广阔前景。演示还展示了通过Ct和Eclpise的捆绑Ct能够具有图形化的高度易用的编程、编译和调试环境。

R02

猜测并行多线程

猜测并行多线程可以在万亿级计算平台上加速难于并行化的单线程程序。猜测并行多线程猜测的并行化了串行代码并让这些并行线程投机执行。支持硬件或者运行监测软件会验证投机执行的结果，并在投机执行失败时发起恢复重新执行。我们正在开发相关的编译器技术并在研究使用事务性内存来支持猜测并行多线程。在这个演示中，我们会演示从SPEC CPU2000 Int应用gcc中抽取的代码片段的在4路的对称多处理器平台上使用软件事务性内存的猜测并行执行以及所得到的性能提高。尽管软件事务性内存有很大的执行开销，我们的猜测并行多线程版本还是可以比串行程序快一倍。

R03

个人视频的管理、编辑和共享

通过对家庭聚会、外出郊游等个人短片中出现的人物、场景进行自动检测和聚类，实现用户对视频内容偏好和重要性方面的自定义；从冗余、非专业的个人视频中，自动挑选精简和有趣的片段，根据不同的短篇风格（比如浪漫、幽默、温情）安排片段之间的转场和特效，自动生成准专业的编辑短片。

R04

足球视频精彩事件检测

随着视频内容的迅速增长，足球视频精彩事件检测、语义分析以及基于内容的快速浏览成为多媒体技术的一项重要应用。通过精彩事件检测，用户可以从数小时的电视体育节目内容中迅速找到感兴趣的片段，从而为用户快速节目浏览和高效数据管理提供便利并节约大量时间。该应用由清华大学和英特尔中国研究中心合作研究，通过镜头分类、球场位置判断、镜头回放检测、兴奋语音检测、多模态信息融合与推理，球和球门的检测与跟踪、运动员的检测、跟踪和分类等技术实现对足球节目精彩片段的提取和特定场景（如过人、传球等）的检测。为了提高大数据量视频分析的处理速度，我们对算法和系统进行优化和并行处理，在英特尔多核平台上获得了准线性加速比，在8核系统上达到准实时的处理速度。

R05

媒体挖掘——新兴的万亿级计算应用

数字化媒体内容的显著增长意味着用户必需花费大量精力才能及时地从中获得更多的有用信息。随之而来的是用户对更为有效的媒体挖掘技术的需求日益增长，而这些先进技术往往具有很高的计算需求，需要每秒万亿次操作的计算能力。本项研究集中展示了如何利用万亿级计算现实一些新的媒体挖掘应用，并详细探究了几个极具代表性的应用实例。

更多相关信息可参考英特尔技术杂志（Intel Technology Journal）文章

"Media Mining—Emerging Tera-scale Computing Applications."

http://www.intel.com/technology/itj/2007/v11i3/7-media_mining/1-abstract.htm (August 2007).

R06

多标准无线通讯系统技术研究

这里展示的是两种可重构的研究级RF技术：（1）灵活型前端模块：在一个FEM上可支持WiFi (A,B,G)以及WiMax；（2）移动PC的概念机：采用3个可重构天线，可支持多种标准的应用模式（3G、WiFi和WiMax）。

R07

通过前端总线CPU 与 FPGA进行通信

用FPGA进行应用加速，可以达到数量级上的加速，而且比通用CPU更节能。该方案可用于 面向特定领域应用，如金融服务、能源、制造业等。前端总线作为连接点，可达到很高的带宽 (Caneland 为8.3GB/s)，CPU 与FPGA之间的通信延迟很低，并可支持缓存的一致性。FSB-FPGA 是英特尔QuickAssist 技术的构件之一，我们可以向FPGA供应商提供有许可验证FSB核心，并提供加速抽象层（AAL）统一与FPGA加速器的接口。

R08

无线Mesh网络构建p2p协作环境

*实时的无线Mesh网络，摆脱有线束缚。

*零配置(ZeroConf)能力：无需集中式DHCP/DNS服务器，亦可实现IP获取与域名解析。

*服务自发现能力：自动发现网络中已有服务。

*支持p2p即时消息、语音和视频通信。

*支持基于分布式存储的p2p邮件系统。

*支持p2p白板与桌面共享。

将无线Mesh与p2p应用结合的分布式网络，无需集中式服务器支持，不受有线布网束缚，让通信协作无处不在。

R09

支持无线Mesh网络的P2P邮件系统

特点和优势

1、基于P2P的邮件系统，无需服务器支持

2、采用Pastry组网，保证P2P网络的高可靠性和容错能力

3、基于DHT实现分布式数据存储及带宽资源共享

4、支持标准POP/IMAP邮件客户端

5、支持与传统邮件服务器互通并协同工作，可作为应急或备用邮件通信系统

P2P邮件系统是一个无需服务器支持的分布式邮件系统，避免了传统C\S构架下的单点失效和性能瓶颈问题。由于采用P2P组网，保证了网络的自组织性，高可靠性和容错能力。基于DHT的数据分布式存储和查询访问。支持标准SMTP，POP，IMAP等邮件协议，兼容现有标准邮件客户端(Outlook, firefox等)。通过P2P邮件网关实现了与传统邮件服务器互通。

R10

OverMesh——构筑健壮的分布式系统

OverMesh是基于异构无线Mesh网的分布式网络解决方案。

分布式计算：OverMesh支持多种Mesh网络以及Mesh网络跟传统的无线网络（802.11）互连，支持分布式虚拟机（DVM）和以客户端为中心的计算模式，同时能与传统的集中式计算模式并存工作。

分布式服务：OverMesh的网络结构本身就符合分布式服务的需求，支持点对点（P2P）应用，并支持服务自动发现和DVM的服务分片分发。

分布式管理：OverMesh用虚拟集群技术实现节点自组织，用零配置技术（zeroconf）实现网络自动部署，并支持网络社区的信赖和安全。

R11

基于IP多媒体子系统（IMS）的数字视频监控解决方案

基于IMS的数字视频监控是为下一代网络（NGN）而设计的电信增值业务解决方案。该方案可以探测侵入的移动物体，并通过电信的IMS网络向用户的手机或SIP终端主动发送现场捕捉的画面及视频信息。

IP多媒体子系统（IMS）是由第三代移动通信伙伴计划(3GPP)标准小组起草的一组规范。描述用于实现基于IP的电话和多媒体服务的下一代网络（NGN）的体系结构。提供基于IP的融合的多媒体网络基础架构和具有强大网络服务交付能力的环境，帮助固定和无线网络运营商创建、部署和交付可以带来更高收入的交互式多媒体服务。这些服务可以为用户提供能无缝跨越多种接入网的应用体验。目前，IMS已经得到其他电信网络标准组织的广泛采纳，成为业界下一代基于IP网络的架构基础。

Intel亚太区嵌入及通信实验室设计了该视频监控方案，并通过整合合作伙伴提供的模块构建了该方案的概念验证（PoC）。数字视频监控应用的功能模块包括Bea 公司的应用服务器和Netcentrex 公司的媒体服务器、智能摄像头和智能传感器(视应用可选)。当智能摄像头/智能传感器侦测到预设事件时，智能摄像头/智能传感器向应用服务器发送消息，应用服务器呼叫媒体服务器和相关用户。相关用户接受呼叫后，可以在第一时间看到报警的多媒体录像信息。报警事件的信息同时会保存在数据服务器中。

该方案在智能家居，重点场所监控等领域有着广泛的应用。

R12

融合的端到端IP业务解决方案

融合的端到端IP业务解决方案是为机场，火车站等运营环境设计，能够提供多路双向视频业务服务。该方案融合了数字视频监控，多媒体会议及IPTV等视频业务。虽然目前这些业务都已有部署，但现有的实现方案中，不同的业务由不同的网络架构支持，无法实现资源共享。新的解决方案以IP多媒体子系统（IMS）为基础，通过共享的IMS架构，提供多种视频业务。同时也为今后新业务的部署，提供拓展的空间。

IP多媒体子系统（IMS）是由第三代移动通信伙伴计划(3GPP)标准小组起草的一组规范。描述用于实现基于IP的电话和多媒体服务的下一代网络（NGN）的体系结构。提供基于IP的融合的多媒体网络基础架构和具有强大网络服务交付能力的环境，帮助固定和无线网络运营商创建、部署和交付可以带来更高收入的交互式多媒体服务。这些服务可以为用户提供能无缝跨越多种接入网的应用体验。目前，IMS已经得到其他电信网络标准组织的广泛采纳，成为业界下一代基于IP网络的架构基础。

Intel亚太区嵌入及通信实验室设计了该解决方案，并通过整合合作伙伴提供的模块构建了该方案的概念验证（PoC）。该方案由业务终端，IMS核心网及业务服务器组成。

不同的业务有不同的业务终端。数字视频监控的业务终端选用的是基于Intel Core2Duo的VPro平台。该平台通过软件可实现图像智能检测，视频编码。同时该平台利用了Intel的主动管理技术（AMT），从控制中心可对其实施远程电源管理，远程故障诊断及远程软件升级。从而大大简化了对无人职守设备的管理。多媒体视频会议选用的是支持SIP的固定及移动终端。在出现险情时，该系统可在控制中心和现场之间构建双向视频联系。IPTV选用的同样是支持SIP的移动终端，如UMPC。旅客可通过系统点播娱乐节目。

IMS核心网由共享的网元组成，包括CSCF，HSS，MRF等。这些网元选用了基于Intel至强处理器的硬件平台。

不同的应用由不同的业务服务器支撑。这些业务服务器同样选用了基于Intel至强处理器的硬件平台。今后，可以通过增加新的应用服务器来部署新的业务，无需改变IMS核心网络，从而优化了资源配置，降低了投资成本。

R13

虚拟化技术在服务器中的应用

本方案利用虚拟化技术在基于Intel四核至强5300处理器的服务器平台上实现了异构应用的平台共享。

本方案的三个应用分别是Oracle公司提供的内存数据库软件TimesTen，来自于开源社区的三维创作软件Blender及微软公司提供的流媒体服务器软件。

利用Intel的虚拟化技术和开源的虚拟软件Xen，4个不同的操作系统被安装在同一物理平台上。这4个操作系统包括1个主操作系统（HostOS）和3个客户操作系统（Guest OS）。主操作系统用于系统管理，包括对客户操作系统的管理和资源的划分。三个应用将运行在各自的客户操作系统之上，并且拥有独享的处理器和内存资源。主操作系统，TimesTen数据库软件及3维动画软件Blender将运行在Novell公司的SUSE Linux Enterprise Server 10上。而微软的流媒体服务器选用的操作系统是Windows Server 2003。

与双核系统相比，在Intel四核至强服务器上的虚拟化方案，使得在同样的体积和相同的系统功耗下，每一台虚拟机获得比双核至强服务器更多的计算资源，从而提升了服务器整合能力，降低总体拥有成本（TCO）。

R14

面向家用和SMG办公用的网状网原型系统

本系统的特色是：系统为无线网状网络，对语音和数据业务均可自动配置。而客户端（电脑、CE、IP电话、打印机）均为网络组成部分。其应用意义在于，这是一个低成本易使用的家用或中小企业办公用无线局域网部署方案；而且不必布线，基本不用IT支持；具有高度灵活的连接性、最优的系统性能。

R15

移动互联网终端--让你的网上生活移动起来

移动互联网终端 (Mobile Internet Device, MID) 是一种新的便携式设备类别，兼具笔记本电脑的效能和手持设备轻巧省电的特点。英特尔致力于提供高性能低功耗MID平台，与产业伙伴共同投入软硬件研发，为用户提供完整的移动互联网应用体验。Midinux是中科红旗软件公司与英特尔合作研发的MID操作系统，内含丰富的互联网娱乐与通信应用，并能满足商务用户的移动办公需求，充分诠释了MID移动互联网的理念。

R16

放在口袋里面的移动桌面系统

这是一种使用USB硬盘来移动你的操作系统和数据的产品，您只需要将它和任何一台英特尔平台的笔记本或者台式机相连，就能启动预装好并经过自己定制的操作系统。只需要随身带着这个大约250克的硬盘，您就能随时随地启动您的工作环境。在使用的计算机的硬盘上不会留下任何数据，保证您的数据安全性，实现无痕化移动办公。它还能检测不同的硬件平台，通过强大的硬件支持能力，自动优化配置包括象英特尔图形卡和无线网卡等重要设备，发挥硬件最佳能力。这就是基于英特尔平台上利用Novell/SuSE Linux Enterprise Desktop 10 SP1建立的移动桌面系统。

R17

L3NIC：基于FPGA的系统原型验证平台－－助跑新一代平台网络I/O结构研究

L3NIC是通讯技术实验室开发的基于FPGA的系统原型验证平台。它为新一代平台网络I/O结构的研究提供了高效精确的硬件平台和多层次系统化的数据采集分析环境。L3NIC具有与现有服务器轻松对接的FSB接口，高速可升级的以太网接口，灵活多变的可配置逻辑，提供快速的性能测试，多层次的自动化数据收集和处理，并能产生支持最终产品的详细数据，可以进行I/O加速技术研究，多核结构研究以及网络安全的多种应用的研究。

R18

可重配置高速缓存仿真器

Dragonhead（龙头）是一款基于现场可编程逻辑电路的中央处理器片外高速缓存仿真器。它基于奔腾4处理器架构下的前端总线协议，通过对研究对象（片外高速缓存）的各项基本构成要素进行重新配置，以寻求最优化的体系结构设计方案。4块控制器可对各种缓存控制算法进行快速重配置，实现对多核处理器架构下共享高速缓存体系结构的并发和实时研究。

R19

面向多核架构的网络性能仿真平台

Neptune是英特尔通讯技术实验室开发的面向多核架构的网络性能仿真平台。它基于新一代的X86多核CPU架构，面向未来的高速以太网，提供了一个支持从微处理器结构、多核互连到网络接口研究的全方位仿真平台。其高度模块化、可复用的特性极大提高了系统建模的速度和质量，支持全系统仿真为网络研究提供了广阔的应用，丰富的图形化数据分析界面帮助研究人员迅速发现系统热点问题。

R20

在产品级的Apache Harmony上进行可控运行时系统的研究

Apache Harmony是Apache软件基金会的一个开放源码的Java实现，包括高性能的JVM和庞大的类库。Harmony不但有很好的模块化设计，同时还有产品级的稳定性和高性能，这是其它开源JVM实现所不具有的。Harmony的模块化设计可以容易地插入独立开发的虚拟机部件，比如即时编译器、垃圾回收器、文件校验器等。Harmony的产品级性能更可以使得相关研究获得可信的成果。

R21

UMPC平台上体育流媒体精彩片段回放的实时检测

使用UMPC接收体育比赛的直播流媒体数据，需要在后台实时自动过滤视频内容，检测出比赛的精彩片段，提醒用户收看。该应用根据已知的精彩片段回放的视频编辑模式，逐帧计算流媒体视频的颜色特征，选择出可能的候选位置；然后与精彩片段回放的模式做运动特征的序列匹配，确定精彩片段回放的出现与结束。该应用经SIMD优化，在在UMPC上达到实时的处理速度。

R22

OFDMA系统多小区干扰抑制技术

OFDM已被下代移动通信的各种标准所广泛采纳。为了提高系统频谱效率和容量，通常希望在多小区系统中复用同一频段。但是，在小区的边缘位置，将会存在较强的OFMD同频信道干扰。这一干扰降低了系统容量，而且恶化了小区覆盖。为了解决这一问题，我们重点研究了分数频率复用技术(FFR)，波束成形技术（BF），扇区联合调度技术（JSS）以及扇区微分集技术(SMD)。这些技术有效的提高了小区边缘用户的信噪比（SINR）和数据吞吐量，改善了同频复用小区系统的覆盖，同时能够在一定程度上保持和提高系统总体的频谱效率。

2007年10月11日 于上海

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