【摘 要】
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重构计算技术不仅具有硬件的高效性,同时还具有软件的可编程性,是当前微电子科学研究的热点课题之一。动态部分可重构技术能够在可重构系统正常工作的情况下,配置其中部分可重构
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重构计算技术不仅具有硬件的高效性,同时还具有软件的可编程性,是当前微电子科学研究的热点课题之一。动态部分可重构技术能够在可重构系统正常工作的情况下,配置其中部分可重构逻辑资源,使得一部分任务的执行能够与另一部分任务的配置同时进行,具有节约硬件资源和增强系统灵活性的优点。在动态可重构系统中,如何管理芯片上的空闲资源和分配硬件计算任务,成为影响动态可重构系统性能的关键因素之一。为了尽量降低任务的拒绝率,减少任务的运行时间,提高可重构资源的面积利用率,使系统的性能达到最优和次优,需要高质量的放置算法与调度算法来对硬件任务进行合理的管理和调度。本文在经典的任务模型与计算模型基础上,调研了现有的任务放置与任务调度方法。首先,本文研究发现已有的放置算法对已放置在FPGA上的任务属性没有进行综合考虑,故在已有的放置算法的基础上进行改进,增加对任务宽度以及时间维度的考虑,设计出新的任务放置算法,使得放置质量更高;其次,本文参照同构与异构计算领域的调度算法,结合可重构多FPGA计算模型的自身特点,在现有的调度算法的基础上,将任务复制方法引入到可重构多FPGA系统计算领域,对任务复制时间以及复制位置进行了深入探讨,该方法将任务图中父节点复制到关键子节点所在的FPGA上,以此来减少父子任务之间的通信开销,使得子任务能更早开始执行,以缩短任务图整体的完成时间。通过模拟程序对提出的一维放置算法与已有放置算法进行分析比较,实验表明,本文所提出的放置算法提高了放置性能,大幅度降低了任务拒绝率。对任务复制前后算法的性能进行测试,经过任务复制后,任务图整体的完成时间大大降低。
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