可編程邏輯芯片特別是現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(Field-Programmable Gate Array,F(xiàn)PGA)芯片的快速發(fā)展,使得新的芯片能夠根據(jù)具體應(yīng)用動(dòng)態(tài)地調(diào)整結(jié)構(gòu)以獲得更好的性能,這類芯片稱為動(dòng)態(tài)可重構(gòu)FPGA芯片(Dynamically ReconfigurableFPGA,DRFPGA)。然而,使用這類芯片構(gòu)建的可重構(gòu)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用前還有許多問(wèn)題需要解決。一個(gè)基本的問(wèn)題就是動(dòng)態(tài)可重構(gòu)FPGA芯片中的可重構(gòu)功能單元(Reconfigurable Functional Unit,RFU)的模塊布局問(wèn)題和模塊間的布線問(wèn)題。 本文從基本的FPGA芯片結(jié)構(gòu)和CAD算法談起,介紹了可重構(gòu)計(jì)算的概念,建立了可重構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)模型和動(dòng)態(tài)可重構(gòu)FPGA芯片模型,在此模型上提出一個(gè)基于劃分和時(shí)延驅(qū)動(dòng)的在線布局算法,和一個(gè)基于Pathfinder協(xié)商擁塞算法的布線算法,來(lái)解決動(dòng)態(tài)可重構(gòu)FPGA芯片的布局和布線問(wèn)題。由硬件描述語(yǔ)言(Hardware Description Language,HDL)描述的電路首先被劃分成有限數(shù)目的層,然后將這些電路層布局到芯片的每一層,同時(shí)確保關(guān)鍵路徑的時(shí)延最小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,布局算法與傳統(tǒng)的布局算法(或者文獻(xiàn)[37]中的算法)相比,在時(shí)延上平均減少27%,在線長(zhǎng)上平均減少34%(或者11%),在運(yùn)行時(shí)間上平均減少42%(或者97%)。布線算法與傳統(tǒng)的布線算法相比,能夠?qū)⒕€長(zhǎng)降低26%,將水平通道寬度降低27%,顯示出較高的性能。
標(biāo)簽:
FPGA
動(dòng)態(tài)可重構(gòu)
布局布線
算法研究
上傳時(shí)間:
2013-05-24
上傳用戶:Neoemily