可重構(gòu)加速平臺下基于面積性能比的多任務(wù)調(diào)度優(yōu)化策略研究.pdf

1、傳統(tǒng)的計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中，運算單元一般可以分為兩類：一類是通用處理單元，該類運算單元依循特定指令集，通過軟件編程方式進(jìn)行運算，其特點是通用性強(qiáng)但性能不高；第二類是采用ASIC方式，通過硬件單元的定制，實現(xiàn)特定運算功能，其特點是性能強(qiáng)但通用性差。為了能夠在保證通用性的情況下提高性能，可重構(gòu)計算(Reconfigurable Computing)的概念被提出。利用可重構(gòu)邏輯器件動態(tài)重構(gòu)的特性，能夠針對不同應(yīng)用動態(tài)重構(gòu)出相應(yīng)高性能處理單元。隨著

2、硬件容量的提升，可重構(gòu)器件上已經(jīng)具備多任務(wù)并行執(zhí)行的能力。
　　 以往的研究中，對于動態(tài)重構(gòu)平臺的多任務(wù)調(diào)度研究主要集中于可重構(gòu)邏輯器件的面積分配上，忽略了單位面積的效率問題。研究表明，針對不同的任務(wù)，增加相同單位面積的可重構(gòu)邏輯資源所帶來的性能提升不同。利用該結(jié)論，本文提出了一種基于面積性能比的調(diào)度優(yōu)化策略。
　　 本文首先建立了可重構(gòu)加速計算平臺的軟硬件抽象模型，根據(jù)該抽象模型特點，將調(diào)度優(yōu)化問題規(guī)約為一個標(biāo)準(zhǔn)的線性

3、規(guī)劃問題，提出了基于線性規(guī)劃算法的優(yōu)化策略。同時，本文提出了一種簡化的優(yōu)化策略，簡化了調(diào)度搜索過程，降低了算法復(fù)雜度，使之成為一種實際可行的調(diào)度優(yōu)化策略。
　　 通過軟件模擬實驗，本文證明了可重構(gòu)計算平臺下基于面積性能比的多任務(wù)調(diào)度優(yōu)化策略可行性，實驗結(jié)果表明該優(yōu)化策略能夠在多種調(diào)度策略基礎(chǔ)上，進(jìn)行不同程度的優(yōu)化，平均性能提升最高為10.33％。同時，實驗結(jié)果表明，可重構(gòu)邏輯器件重構(gòu)開銷，是決定本文提出的優(yōu)化策略性能的關(guān)鍵因素。