动态可重构协处理器研究

发布时间：2021-04-05 11:53

　　自20世纪80年代以来，随着各种可重构技术的出现，一种建立在电路重构原理上的可重构计算成为国际学术界研究的热点，基于可重构计算概 念的可重构计算机更是目前高性能计算机研究的一个重要方向。学术界逐渐达成的一个共识认为，由动态可重构协处理器阵列组成的多核CPU将是未来高性能计算机的主要特征，它集成了多核技术、分布式计算技术、可重构技术等重要前沿技术。其中，作为核心技术之一的可重构协处理器的重构模式研究具有重要的战略意义。 可重构协处理器的重构模式可分为两个大的类别：阵列并行模式和流水模式。两种重构模式的硬件基础都是相似的可重构单元组成的阵列，但至今尚未见到将两种模式统一在一起的报道。本文首次尝试了这项工作，设计了一款兼有上述两种工作模式的动态可重构协处理器——DReAC（Dynamically Reconfigurable Array Coprocessor）。论文详细阐述了DReAC的结构、重构方式以及阵列的优化技术，同时也研究了DReAC的应用问题。 论文从下列角度研究了DReAC本身： ·给出了DReAC的结构模型和行为模型，在此基础上建立了一个完整的可重构协... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：148 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

多核CUP组成框图

卜卜一.~刊刊卜扫~咔+肉肉卜”叫于俨叫叫用用截截尹资、、卜少全全(a)(b)图1一6可重构硬件内部互连线结构(a)分段线结构;(b)层次郑结构。白色和深色块分别代表逻辑资源与编程资源由于当前可重构计算系统多属于粗粒度结构，为了提高系统内的标准格式数据传输效率，文献[12]提出了一些新型数据传输方法，其中比较有代表性的是基于总线的结构和基于网络的结构。(2)可重构逻辑单元这里我们仍然按粗粒度结构和细粒度结构分别介绍可重构硬件的逻辑单元。首先介绍细粒度结构的逻辑单元，按其基本逻辑构造可分为三种:查找表型、多路开关型和多级与非门型。查找表型，逻辑资源由查找表构成函数发生器，通过查找表来实现逻辑函数，如图1一7所示;多路开关型，逻辑资源是可配置的多路开关，利用多路的特性，对它的输入和选择信号进行配置;多级与非门型

也可能只改变指定区域功能，粗粒度可重构计算系统中通常以一行或一列作为最小重构单元。部分重构是介于随机重构和整体重构之间的一种方式，即保留了整体重构操作简单的优点又增强了系统使用的灵活性，是目前比较理想的一种重构方式。图1一10分别描述了这三种重构方式的实现过程〔川。

【参考文献】：
博士论文
[1]可重构多流水计算系统研究[D]. 尹勇生.合肥工业大学 2006



本文编号：3119582