基于FPGA的稀疏矩陣向量乘的優(yōu)化研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、稀疏矩陣向量乘（SMVM）運(yùn)算是許多工程計(jì)算與科學(xué)計(jì)算的核心，近年來(lái)隨著FPGA的廣泛應(yīng)用，基于FPGA 平臺(tái)的SMVM 運(yùn)算研究工作也在不斷地深入。針對(duì)FPGA 特有的并行性，研究者們提出了很多利用硬件邏輯實(shí)現(xiàn)的運(yùn)算結(jié)構(gòu)并且獲得了比較好的運(yùn)算性能。
　　 但是這些運(yùn)算結(jié)構(gòu)也存在著片上資源利用率低靈活性差的缺點(diǎn)。本文利用軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的思想對(duì)一種典型的硬件邏輯運(yùn)算結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，設(shè)計(jì)出了多核加協(xié)處理單元的運(yùn)算結(jié)構(gòu)，并且利用該結(jié)構(gòu)

2、實(shí)現(xiàn)了SMVM 運(yùn)算系統(tǒng)。
　　 本文首先介紹了SMVM 運(yùn)算研究的背景與概況，接著介紹了SMVM 運(yùn)算涉及到的基本概念。通過(guò)對(duì)Microblaze 軟核處理器FSL總線(xiàn)擴(kuò)展的介紹，給出了利用FSL總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)硬件加速以及多核系統(tǒng)的方法。然后對(duì)硬件邏輯實(shí)現(xiàn)的二叉樹(shù)運(yùn)算結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，同時(shí)對(duì)乘法器個(gè)數(shù)為四的二叉樹(shù)運(yùn)算結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，給出了多核加協(xié)處理單元的運(yùn)算結(jié)構(gòu)。本文在優(yōu)化過(guò)程中使用了分解的方法，采用多個(gè)處理器對(duì)分解出來(lái)的協(xié)處理單元