可編程邏輯芯片特別是現(xiàn)場可編程門陣列(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)具體應用動態(tài)地調(diào)整結(jié)構以獲得更好的性能,這類芯片稱為動態(tài)可重構FPGA芯片(Dynamically ReconfigurableFPGA,DRFPGA)。然而,使用這類芯片構建的可重構系統(tǒng)在實際應用前還有許多問題需要解決。一個基本的問題就是動態(tài)可重構FPGA芯片中的可重構功能單元(Reconfigurable Functional Unit,RFU)的模塊布局問題和模塊間的布線問題。 本文從基本的FPGA芯片結(jié)構和CAD算法談起,介紹了可重構計算的概念,建立了可重構計算系統(tǒng)模型和動態(tài)可重構FPGA芯片模型,在此模型上提出一個基于劃分和時延驅(qū)動的在線布局算法,和一個基于Pathfinder協(xié)商擁塞算法的布線算法,來解決動態(tài)可重構FPGA芯片的布局和布線問題。由硬件描述語言(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,同時確保關鍵路徑的時延最小。實驗結(jié)果表明,布局算法與傳統(tǒng)的布局算法(或者文獻[37]中的算法)相比,在時延上平均減少27%,在線長上平均減少34%(或者11%),在運行時間上平均減少42%(或者97%)。布線算法與傳統(tǒng)的布線算法相比,能夠?qū)⒕€長降低26%,將水平通道寬度降低27%,顯示出較高的性能。
標簽:
FPGA
動態(tài)可重構
布局布線
算法研究
上傳時間:
2013-05-24
上傳用戶:Neoemily