面向多媒體的粗粒度可重構(gòu)處理單元的結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、本文面向多媒體應(yīng)用領(lǐng)域的三種基本計(jì)算結(jié)構(gòu)：FIR(FiniteImpulseResponse)、FFT(FastFourierTransform)、點(diǎn)積類運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)了一種粗粒度的、高效、靈活的片上可重構(gòu)處理單元——龍騰-DSRU(DomainSpecificReconfigurableUnit)。主要研究工作包括： ●以多媒體處理中具有高計(jì)算量，高并行性的應(yīng)用為研究對象，提出了可重構(gòu)陣列處理單元模型龍騰-DSRU。龍騰-DSRU

2、模型設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是粗粒度、Crossbar互連、VLIW計(jì)算模型、多配置文件。 ●研究多媒體領(lǐng)域常用算法的硬件實(shí)現(xiàn)，主要是FIR、FFT、DCT等算法，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)高速、高效的可重構(gòu)ALU，使其能夠恰當(dāng)?shù)呐c上述算法中的密集型計(jì)算相匹配，在最大程度上發(fā)揮其靈活性與高效性。 ●研究并設(shè)計(jì)了可配置的Crossbar和局部存儲(chǔ)器，可以靈活的進(jìn)行數(shù)據(jù)的緩存并對各部件進(jìn)行互連。 ●為了減少控制信息，采用兩級(jí)配置邏輯，第一級(jí)

3、使用配置寄存器堆對龍騰-DSRU的數(shù)據(jù)路徑進(jìn)行靈活配置，第二級(jí)使用譯碼器RAM對配置寄存器堆進(jìn)行靈活配置，將984個(gè)控制信號(hào)減少到了6個(gè)。 ●研究FIR、FFT、點(diǎn)積等算法在龍騰-DSRU上的映射，其中FFT算法在龍騰-DSRU上的映射完全避免了操作數(shù)讀取按位序取反的尋址方式，最多可實(shí)現(xiàn)1024點(diǎn)復(fù)數(shù)FFT運(yùn)算。 ●在FPGA上驗(yàn)證了龍騰-DSRU原型，并在SMIC0.18um工藝下進(jìn)行邏輯綜合。40MHz工作頻率下，1