異構(gòu)多核系統(tǒng)中關(guān)鍵算法的硬件加速引擎設(shè)計.pdf

1、隨著現(xiàn)代數(shù)字信號處理向大容量數(shù)據(jù)、高速實時計算發(fā)展，高速、高性能計算及其實現(xiàn)手段成為近代數(shù)學(xué)和信息處理技術(shù)的重要命題。傳統(tǒng)的單核處理系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足龐大的信息處理量和復(fù)雜信號的處理。多核芯片技術(shù)的產(chǎn)生，為解決這一問題提供了有效解決方案，并得到了業(yè)界廣泛的認(rèn)可。特別是集成了多種體系結(jié)構(gòu)和不同功能的處理器核的異構(gòu)多核系統(tǒng)，可以將不同的計算任務(wù)分配給不同的處理器核并行處理，通過異構(gòu)計算單元加速任務(wù)執(zhí)行，能夠為多種應(yīng)用提供更加靈活、高效的處理機

2、制，滿足多種應(yīng)用需求，成為未來多核技術(shù)主要發(fā)展方向之一。
　　隨著復(fù)雜信號高性能、高密度計算需求的日益膨脹，傳統(tǒng)的將計算任務(wù)映射在多核系統(tǒng)中不同的處理核上，已難以滿足高速實時處理的要求。因此，多核和加速器形式的架構(gòu)應(yīng)運而生，一些多核處理器集成了定制的加速核來加速特定的應(yīng)用，但其靈活性不高。隨著可重構(gòu)技術(shù)的出現(xiàn)，將可重構(gòu)計算技術(shù)應(yīng)用于硬件加速器中，能夠彌補通用運算與軟件計算在性能和靈活性上的鴻溝，為復(fù)雜高速信號的處理提供更高性能的平

3、臺。
　　本文針對上述問題，進行了有關(guān)可重構(gòu)計算技術(shù)和異構(gòu)多核系統(tǒng)中硬件加速器的研究。論文的主要工作如下:
　　首先，本文針對應(yīng)用需求特征，提煉面向高密度計算的應(yīng)用特征和部分算法特征，分析出可重用程度高、可有效提高系統(tǒng)性能的計算類型，并對這些運算類型的算法進行了分析和優(yōu)化，提出了改進的矩陣求逆算法、函數(shù)擬合算法和針對算法的硬件架構(gòu)。
　　其次，本文在優(yōu)化算法和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一款面向異構(gòu)多核系統(tǒng)的可重構(gòu)硬件加速引擎