隨著科技快速進(jìn)步,新興應(yīng)用不斷涌現(xiàn).無(wú)法響應(yīng)軟件變化的芯片,如專用集成電路(application-specific integrated circuit, ASIC),將因?yàn)樯芷谶^(guò)短,面臨一次性工程成本(non-recurring engineering,NRE)過(guò)高的難題.與此同時(shí),隨著摩爾定律(Moore’s law)和迪納徳定律(Dennard scaling)走向終結(jié),未來(lái)集成電路工藝更新帶來(lái)的能效收益越來(lái)越小,通用處理器可實(shí)現(xiàn)的計(jì)算能力被芯片功耗約束.近幾年興起的領(lǐng)域定制加速器(domain-specific accelerator, DSA)通過(guò)針對(duì)特定應(yīng)用領(lǐng)域的計(jì)算模式,定制芯片架構(gòu),以期兼顧能量效率和特定領(lǐng)域內(nèi)的靈活性.但目前DSA面向硬件定制軟件,這導(dǎo)致軟件生態(tài)碎片化,程序員學(xué)習(xí)成本增大.未來(lái)芯片設(shè)計(jì)需要兼顧靈活性、能量效率和可編程性.軟件定義芯片(software-defined chip, SDC)在這一需求下成為了研究熱點(diǎn).可重構(gòu)芯片通過(guò)融合處理器的高靈活性、ASIC的高能效,并通過(guò)重構(gòu)提供了在運(yùn)行時(shí)根據(jù)軟件定制芯片架構(gòu)的能力,是當(dāng)前SDC的研究熱點(diǎn).本文...

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圖1通用處理器中典型操作的能耗

圖2(網(wǎng)絡(luò)版彩圖)80nm后各工藝節(jié)點(diǎn)單個(gè)晶體管的費(fèi)用隨時(shí)間的變化趨勢(shì)

圖3(網(wǎng)絡(luò)版彩圖)不同算法對(duì)DSA的存儲(chǔ)系統(tǒng)不同的要求

圖4可重構(gòu)計(jì)算架構(gòu)與現(xiàn)有主流計(jì)算架構(gòu)在能量效率和靈活性上的對(duì)比

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