Soc可重構(gòu)計算部件之異步可重構(gòu)計算陣列設(shè)計.pdf

1、基于片上系統(tǒng)(SoC)用硬件實現(xiàn)并行化計算是實現(xiàn)高性能處理器，尤其是嵌入式處理器的很好方法。但其完全硬件實現(xiàn)的固定結(jié)構(gòu)和功能，限制了它在許多多標準和多算法領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，基于片上系統(tǒng)(SoC)用硬件實現(xiàn)并行化計算的方法在提高計算性能的同時也不可避免地帶走了部分應(yīng)用靈活性。與之相比，指令驅(qū)動的通用處理器具有更好的靈活性。然而其指令的順序執(zhí)行和頻繁的存儲器操作，成了其性能提高的瓶頸，很難滿足高性能要求的應(yīng)用領(lǐng)域?？芍貥?gòu)計算(RC)體系結(jié)構(gòu)

2、彌補了這個缺點，它通過對結(jié)構(gòu)固定的計算硬件進行配置完成特定的計算任務(wù)。RC體系結(jié)構(gòu)有細粒度和粗粒度之分，細粒度結(jié)構(gòu)的外圍處理能力普遍比較弱，粗粒度結(jié)構(gòu)的邏輯運算效率低。 為此，我們提出了一種新型可重構(gòu)計算體系結(jié)構(gòu)。采用該結(jié)構(gòu)的可重構(gòu)計算部件RCU作為SoC的一個IP，主要面向密碼和數(shù)字信號處理等領(lǐng)域的計算。其中可重構(gòu)計算陣列RCA完成高強度計算任務(wù)，數(shù)據(jù)耦合器DS作為其外圍局部控制器，用數(shù)據(jù)流控制RCA工作，它受控于RCU數(shù)據(jù)計

3、算控制器DCC。 可重構(gòu)計算陣列RCA，作為面向計算的細粒度異步可重構(gòu)計算陣列，由若干可重構(gòu)計算邏輯單元LogicCell通過相鄰單元連接通道NNChannel連接而成。在完功能和路由配置之后，可重構(gòu)計算陣列中各可重構(gòu)計算邏輯單元構(gòu)成異步微流水結(jié)構(gòu)進行計算工作，不需要全局時鐘，避免了時鐘歪斜問題，同時也解決了功耗瓶頸。我們用專門的DSDVCSL結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)可重構(gòu)計算邏輯單元內(nèi)部的計算電路，因此在設(shè)計流程上，也采用了比較新穎的數(shù)字流