粗粒度高性能可重構架構及其自動化設計方法的研究
本文關鍵詞:粗粒度高性能可重構架構及其自動化設計方法的研究
【摘要】:在微處理器中,可重構單元被認為是可編程的具有高速計算能力的硬件結構,可重構架構也因其具有的高性能低功耗性而在并行計算中顯示了顯著優(yōu)勢。通常,可重構處理器分為細粒度和粗粒度兩種,多數(shù)研究都致力于在兩者之間取得靈活性和性能的平衡。本研究著眼于性能較高的粗粒度可重構處理器,旨在通過探討可重構架構中基本單元的設計和選擇,以及單元之間的結合和互連方式,提出一個可行的、高性能、低功耗、靈活度高的粗粒度可重構處理器的硬件模型。同時,針對該處理器模型,本研究同樣給出了一套基本完整的自動化軟件設計方法,,并給出其中主要步驟的算法概要,包括調(diào)度算法和映射布局算法等,從而探索該處理器結構未來的應用潛力及前景。
【關鍵詞】:可重構處理器 粗粒度 自動化設計方法
【學位授予單位】:上海交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TP332
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 研究背景和意義10-13
- 1.1.1 可重構處理器簡介10-11
- 1.1.2 可重構架構的發(fā)展11
- 1.1.3 可重構架構的應用及研究意義11-13
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
- 1.3 研究內(nèi)容及工作15
- 1.4 論文組織結構安排15-16
- 第二章 可重構架構的理論依據(jù)16-34
- 2.1 可重構處理器概述16-27
- 2.1.1 可重構的工作原理16-18
- 2.1.2 可重構的硬件支持18-27
- 2.2 異構結構的可重構處理器27-28
- 2.3 以可重構架構為目標的自動化設計軟件28-33
- 2.3.1 自動化設計流程28
- 2.3.2 高層次綜合(high-level synthesis)28-29
- 2.3.3 映射(technology mapping)29-30
- 2.3.4 布圖規(guī)劃和布局(floorplanning & placement)30-32
- 2.3.5 布線(routing)32-33
- 2.4 本章小結33-34
- 第三章 粗粒度異構重構處理器的基本結構34-48
- 3.1 可重構處理器的架構組成34-42
- 3.1.1 基本功能單元的設計(functional unit)35-40
- 3.1.2 功能單元陣列的設計(array)40-42
- 3.1.3 功能單元集群的設計(cluster)42
- 3.2 可重構處理器的層次互連42-47
- 3.2.1 局部連接盒互連43-44
- 3.2.2 功能單元陣列的總線結構與片上路由44-46
- 3.2.3 陣列的有線互連和集群的無線互連46-47
- 3.3 本章小結47-48
- 第四章 基于重構處理器的自動化設計方法48-57
- 4.1 自動化設計軟件的設計目標48-49
- 4.1.1 設計時間48
- 4.1.2 設計結果48-49
- 4.2 自動化設計軟件的流程49-56
- 4.2.1 整體流程50-51
- 4.2.2 任務的分析轉換51-52
- 4.2.3 任務的調(diào)度52-54
- 4.2.4 任務的映射和布圖布局54-56
- 4.3 本章小結56-57
- 第五章 自動化設計方法的實現(xiàn)57-73
- 5.1 任務調(diào)度57-62
- 5.1.1 問題定義57
- 5.1.2 調(diào)度算法57-61
- 5.1.3 DFG 調(diào)度算法的拓展61-62
- 5.2 映射和布局62-68
- 5.2.1 問題定義62
- 5.2.2 映射布局算法62-68
- 5.3 實驗結果分析68-71
- 5.4 本章小結71-73
- 第六章 結束語73-75
- 6.1 論文主要工作73-74
- 6.2 未來工作展望74-75
- 6.2.1 系統(tǒng)仿真74
- 6.2.2 細化算法74
- 6.2.3 路由算法74-75
- 參考文獻75-84
- 致謝84-85
- 攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文85-87
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本文編號:843479
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