粗粒度高性能可重构架构及其自动化设计方法的研究

发布时间：2017-09-13 11:36

  本文关键词：粗粒度高性能可重构架构及其自动化设计方法的研究

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【摘要】：在微处理器中，可重构单元被认为是可编程的具有高速计算能力的硬件结构，可重构架构也因其具有的高性能低功耗性而在并行计算中显示了显著优势。通常，可重构处理器分为细粒度和粗粒度两种，多数研究都致力于在两者之间取得灵活性和性能的平衡。本研究着眼于性能较高的粗粒度可重构处理器，旨在通过探讨可重构架构中基本单元的设计和选择，以及单元之间的结合和互连方式，提出一个可行的、高性能、低功耗、灵活度高的粗粒度可重构处理器的硬件模型。同时，针对该处理器模型，本研究同样给出了一套基本完整的自动化软件设计方法，，并给出其中主要步骤的算法概要，包括调度算法和映射布局算法等，从而探索该处理器结构未来的应用潜力及前景。
【关键词】：可重构处理器 粗粒度 自动化设计方法
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP332
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景和意义10-13
• 1.1.1 可重构处理器简介10-11
• 1.1.2 可重构架构的发展11
• 1.1.3 可重构架构的应用及研究意义11-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.3 研究内容及工作15
• 1.4 论文组织结构安排15-16
• 第二章 可重构架构的理论依据16-34
• 2.1 可重构处理器概述16-27
• 2.1.1 可重构的工作原理16-18
• 2.1.2 可重构的硬件支持18-27
• 2.2 异构结构的可重构处理器27-28
• 2.3 以可重构架构为目标的自动化设计软件28-33
• 2.3.1 自动化设计流程28
• 2.3.2 高层次综合（high-level synthesis）28-29
• 2.3.3 映射（technology mapping）29-30
• 2.3.4 布图规划和布局（floorplanning & placement）30-32
• 2.3.5 布线（routing）32-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第三章 粗粒度异构重构处理器的基本结构34-48
• 3.1 可重构处理器的架构组成34-42
• 3.1.1 基本功能单元的设计（functional unit）35-40
• 3.1.2 功能单元阵列的设计（array）40-42
• 3.1.3 功能单元集群的设计（cluster）42
• 3.2 可重构处理器的层次互连42-47
• 3.2.1 局部连接盒互连43-44
• 3.2.2 功能单元阵列的总线结构与片上路由44-46
• 3.2.3 阵列的有线互连和集群的无线互连46-47
• 3.3 本章小结47-48
• 第四章 基于重构处理器的自动化设计方法48-57
• 4.1 自动化设计软件的设计目标48-49
• 4.1.1 设计时间48
• 4.1.2 设计结果48-49
• 4.2 自动化设计软件的流程49-56
• 4.2.1 整体流程50-51
• 4.2.2 任务的分析转换51-52
• 4.2.3 任务的调度52-54
• 4.2.4 任务的映射和布图布局54-56
• 4.3 本章小结56-57
• 第五章 自动化设计方法的实现57-73
• 5.1 任务调度57-62
• 5.1.1 问题定义57
• 5.1.2 调度算法57-61
• 5.1.3 DFG 调度算法的拓展61-62
• 5.2 映射和布局62-68
• 5.2.1 问题定义62
• 5.2.2 映射布局算法62-68
• 5.3 实验结果分析68-71
• 5.4 本章小结71-73
• 第六章 结束语73-75
• 6.1 论文主要工作73-74
• 6.2 未来工作展望74-75
• 6.2.1 系统仿真74
• 6.2.2 细化算法74
• 6.2.3 路由算法74-75
• 参考文献75-84
• 致谢84-85
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文85-87

【共引文献】

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本文编号：843479