面向基帶信號處理的粗粒度可重構(gòu)系統(tǒng)中配置緩存的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、可重構(gòu)處理器由于其高靈活性和高性能，被廣泛用于數(shù)據(jù)量大、計(jì)算密集且算法復(fù)雜多樣的基帶信號處理應(yīng)用中。但是，基帶信號處理中算法種類繁多、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，給D增加了大量的計(jì)算資源和龐大的配置信息量，使得配置信息的存儲開銷和重構(gòu)時間增大，嚴(yán)重影響了可重構(gòu)系統(tǒng)的重構(gòu)性能。
　　本文針對配置通路子系統(tǒng)中配置信息量大引起的存儲開銷高和傳輸時間長的問題，依次開展了下述幾項(xiàng)工作以提高重構(gòu)效率:一、分析了基帶信號處理過程，說明了其中的核心算法，并為核心算

2、法選擇了合適的實(shí)現(xiàn)方案，同時分析了面向基帶信號處理的典型粗粒度可重構(gòu)系統(tǒng)硬件架構(gòu)以及配置通路;二、分析了配置信息分級交叉索引的組織形式和基于模式匹配的壓縮方法，并歸納了配置信息的存儲特性，由此設(shè)計(jì)了雙組態(tài)層次化配置信息緩存的基本結(jié)構(gòu)，并確定了其硬件參數(shù)，在有效區(qū)分了各級配置信息的同時消除了空間冗余度;三、根據(jù)上述緩存結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了基于雙組態(tài)層次化的配置信息動態(tài)調(diào)度機(jī)制，分為子系統(tǒng)級和模塊級，首先說明了緩存子系統(tǒng)中基于雙組態(tài)的配置信息調(diào)度機(jī)

3、制，闡述了配置信息替換存在的問題，然后挖掘了緩存模塊中的配置信息特性，分析了常用緩存替換策略的優(yōu)缺點(diǎn)，繼而提出了緩存模塊中基于優(yōu)先級的動態(tài)函數(shù)調(diào)度機(jī)制，大幅提高了緩存命中率;四、為了完善配置通路子系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了配置信息動態(tài)解壓縮方法，確定了配置信息的解壓縮方案，并設(shè)計(jì)了解壓縮器，實(shí)現(xiàn)了配置信息的動態(tài)解壓縮。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在SMIC40nm工藝下，主頻為445MHz時，針對基帶信號處理核心算法，本文的雙組態(tài)層次化緩存結(jié)構(gòu)及其動態(tài)