粗粒度可重構(gòu)體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用映射和建模研究.pdf

1、可重構(gòu)體系結(jié)構(gòu)作為一種并行體系結(jié)構(gòu)，由于同時(shí)兼具通用處理器的靈活性和專用集成電路的高效性，被視為解決應(yīng)用加速的高性能方案而備受關(guān)注。傳統(tǒng)的細(xì)粒度可重構(gòu)體系結(jié)構(gòu)（FGRA）如FPGA，用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算密集型應(yīng)用時(shí)，存在著資源開(kāi)銷大、功耗高的缺點(diǎn)。相比于FGRA，采用粗粒度可重構(gòu)體系結(jié)構(gòu)（CGRA）實(shí)現(xiàn)字節(jié)級(jí)操作的算法，可獲得更快的運(yùn)算速度以及更少的功耗和資源開(kāi)銷，更能滿足數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用算法的實(shí)現(xiàn)需求。
　　在設(shè)計(jì)CGRA的過(guò)程中，由于需

2、要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域中的一組算法，增加了設(shè)計(jì)空間搜索的復(fù)雜度，使得CGRA的性能不僅取決于體系結(jié)構(gòu)，也取決于應(yīng)用的映射策略，優(yōu)化應(yīng)用的映射是提高性能的關(guān)鍵之一。此外，為了能在CGRA的設(shè)計(jì)初期進(jìn)行結(jié)構(gòu)探索和映射策略評(píng)估，需要搭建評(píng)估設(shè)計(jì)方案的仿真模型。因此本文將對(duì)CGRA中的應(yīng)用映射和建模進(jìn)行深入的研究，主要包括以下內(nèi)容：
　　首先，介紹了CGRA的應(yīng)用映射和建模的研究現(xiàn)狀和研究意義，在總結(jié)CGRA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，分析了當(dāng)前CGRA

3、應(yīng)用映射和建模的難點(diǎn)。
　　其次，在CGRA的應(yīng)用映射方面，針對(duì)當(dāng)前映射算法的缺陷提出了一種基于模調(diào)度的映射算法，該算法能夠適用多種二維陣列結(jié)構(gòu)的CGRA，同時(shí)能夠有效地降低存儲(chǔ)器訪問(wèn)沖突問(wèn)題。
　　再次，在CGRA的建模方面，提出了一種面向應(yīng)用映射的層次化模型架構(gòu)，利用SystemC的事務(wù)級(jí)建模機(jī)制，實(shí)現(xiàn)各層模型的搭建。
　　最后，利用搭建的CGRA模型對(duì)提出的映射算法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證CGRA模型的功能，通過(guò)具體應(yīng)