Core-to-core沟通;能量收获鱼鳞和体温。
Core-to-core沟通
大多数研究以能力/性能有遥远的应用,但一个团队从北卡罗莱纳州立大学和英特尔开发的东西可以带进今天练习:一种加速core-to-core沟通。
许多重要的工作负载产生重大core-to-core沟通和影响显著的成本,包括管线式数据包处理广泛应用于基于软件的网络解决方案。在这些工作负载中,线程运行在不同的处理器并将数据包从一个核心到另一个不同的处理阶段使用软件队列。
团队分析了软件队列管理的行为和管理费用,并提出一个方法来优化这样的沟通。
”这种方法,称为core-to-core通信加速框架(CAF),提高通信性能由两个12次,“Yan Solihin说,电气和计算机工程教授数控状态。“换句话说,执行时间——从开始到结束的两倍或者更快。”
CAF设计的关键是队列管理器(QMD),一个小装置连接到处理器的网络芯片上。QMD能够简单计算功能和有效地跟踪核之间的通信请求,而无需依靠软件例程。
研究人员还发现,因为它可以执行基本的计算,可以使用QMD聚合来自多个核心的数据,加快一些基本的计算功能高达15%。
“我们现在考虑开发其他芯片上的设备,可以促进更多的多核计算,“Solihin说。
本文将并行体系结构和编译技术会议上,以色列海法市举行9月11到15。
压电鱼鳞
在Koltata Jadavpur大学的研究人员,印度然后被鱼副产品,利用压电性能的鱼鳞中的胶原纤维制造能量收获bio-piezoelectric王中林教授。
要做到这一点,研究人员第一”的形式收集废物,原始鱼鳞的鱼加工市场,然后去矿化作用的过程让他们使用透明和灵活,”解释Dipankar Mandal, Jadavpur物理学系的助理教授。加工鱼鳞中的胶原蛋白作为一个活跃的压电元件。
“我们能够做一个bio-piezoelectric王中林教授——也称为能量收割机——与电极两侧,然后叠层,“Mandal说。“我们发现的压电鱼鳞胶原蛋白是相当大的(~ 5个人电脑/ N),我们能够通过直接测量证实。”
实验和理论测试帮助他们澄清的能量收集性能bio-piezoelectric王中林教授。它能够清除的几种类型的机械能量环境——包括身体动作、机器和声音的振动,风的流动。反复接触bio-piezoelectric王中林教授用手指打开可能超过50个蓝色led。
浪费鱼鳞(左上角)用于制造灵活王中林教授(左下),功率超过50个蓝色led(右下)。鱼规模的扩大微观显示了良好结合胶原原纤维(右上)。的可能性鱼鳞透明(中间)和rollable(极端)左下角也说明。(来源:Sujoy Kuman Ghosh和Dipankar Mandal / Jadavpur大学)
集团认为申请他们的工作在透明的电子产品、生物相容性和生物可降解的电子产品,食用电子、自供电的植入式医疗设备,手术,e-healthcare监控、以及体外和体内诊断,除了便携式电子设备的大量使用。
“在未来,我们的目标是植入一个bio-piezoelectric王中林教授到心脏起搏器设备,它将从心跳不断发电设备的操作,“Mandal说。”不再需要时,就会降低。因为心脏组织也是由胶原蛋白组成,我们bio-piezoelectric王中林教授预计将非常兼容心脏。”
体温作为电源
一个团队在武汉的华中科技大学,中国开发了一个灵活的、可佩带的热电偶,能获取能量从身体热量。
肌肉活动和新陈代谢导致我们的身体产生恒定的热量,其中一些是通过皮肤释放到环境中。因为皮肤之间的温差相对较小(约32°C, 89.6°F)和周围环境的温度,它不是那么容易利用体温。以前热电发电机,如那些基于半导体,产生能量太少,昂贵的,或者太脆,在嵌入式系统中使用。热电偶与电解质的解决方案是很难融入广泛的可穿戴系统。所以团队调整想法,使用两种不同的凝胶电解质。
研究人员利用热电效应:如果两个电极与电解质溶液或电解质凝胶在不同的温度下,生成一个电位差。离子的一对氧化还原电解质可以迅速切换两个不同的电荷状态,接受或释放电子在电极与不同的温度。为了使用产生电流,科学家们结合两种类型的细胞含有两个不同的氧化还原对。每个单元包含两个小金属板作为电极,与电解质凝胶。第一个细胞类型包含价/ Fe3 +氧化还原对。第二种类型的单元格包含复杂的离子(Fe (CN) 6) / 3 - 4 - Fe (CN) 6。因为这些氧化还原对的选择,在细胞类型1中,冷端给了负面的潜力,在2型,冷端给了一个积极的潜力。
(来源:Wiley-VCH)
研究人员安排这两种细胞成棋盘状图案。细胞彼此连接的金属板上下交替,链接成一个系列,集成到一个手套。戴手套时,所需的温度上下板块之间的差异的结果。相邻细胞之间产生一个电压,使得它可以生成当前电力设备或充电电池。
在5°C的环境(41°F),可以产生0.7伏特和0.3μW。通过优化这个系统,研究人员认为它应该可以改善能力,即使有小的温度梯度。
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