粗粒度可重構體系結構的應用映射和建模研究.pdf

1、可重構體系結構作為一種并行體系結構，由于同時兼具通用處理器的靈活性和專用集成電路的高效性，被視為解決應用加速的高性能方案而備受關注。傳統(tǒng)的細粒度可重構體系結構（FGRA）如FPGA，用于實現(xiàn)計算密集型應用時，存在著資源開銷大、功耗高的缺點。相比于FGRA，采用粗粒度可重構體系結構（CGRA）實現(xiàn)字節(jié)級操作的算法，可獲得更快的運算速度以及更少的功耗和資源開銷，更能滿足數據密集型應用算法的實現(xiàn)需求。
　　在設計CGRA的過程中，由于需

2、要實現(xiàn)應用領域中的一組算法，增加了設計空間搜索的復雜度，使得CGRA的性能不僅取決于體系結構，也取決于應用的映射策略，優(yōu)化應用的映射是提高性能的關鍵之一。此外，為了能在CGRA的設計初期進行結構探索和映射策略評估，需要搭建評估設計方案的仿真模型。因此本文將對CGRA中的應用映射和建模進行深入的研究，主要包括以下內容：
　　首先，介紹了CGRA的應用映射和建模的研究現(xiàn)狀和研究意義，在總結CGRA的結構特點的基礎上，分析了當前CGRA

3、應用映射和建模的難點。
　　其次，在CGRA的應用映射方面，針對當前映射算法的缺陷提出了一種基于模調度的映射算法，該算法能夠適用多種二維陣列結構的CGRA，同時能夠有效地降低存儲器訪問沖突問題。
　　再次，在CGRA的建模方面，提出了一種面向應用映射的層次化模型架構，利用SystemC的事務級建模機制，實現(xiàn)各層模型的搭建。
　　最后，利用搭建的CGRA模型對提出的映射算法進行仿真實驗，驗證CGRA模型的功能，通過具體應