动态可重构技术打造更灵活的芯片
可重构电子元件技术研究与应用
可重构电子元件技术研究与应用随着工业的发展,电子元件逐渐成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
现代电子元件的设计要求越来越高,需要承载更高的工作压力和频率,同时也需要在尽可能小的空间内完成更多的功能。
为了解决这些挑战,可重构电子元件技术应运而生。
可重构电子元件是指由可编程逻辑器件构成的电子元件,可以通过编程软件进行重构,以适应不同的电路需求。
现代电子设备中大量使用可重构元件,例如FPGA(可编程逻辑门阵列)和CPLD(可编程逻辑器件)等。
可重构电子元件的研究始于20世纪50年代,当时研究人员开始关注自适应控制系统和数字信号处理。
但是,随着技术的进步,可重构电子元件被越来越广泛地应用于网络、通讯、嵌入式系统、视频处理等领域。
首先,可重构电子元件的出现可以大大提高设备的可靠性和性能。
可重构电子元件内部由大量的可编程逻辑器件构成,使得它们能够适应不同的电路需求。
无论是需要加强电路的速度、可靠性,还是需要减小设计面积,可重构电子元件都能够应对这些需求。
由于可重构电子元件能够自行调整,并且实现了部分硬件的软件控制,这样就免去了开发时需要进行大量的硬件设计的过程,提高了设备的开发效率和升级灵活性。
其次,可重构电子元件可以大大缩短产品开发周期。
由于可重构电子元件的灵活性,开发人员可以快速设计电路,进行仿真和测试,在很短的时间内完成电路的设计制作。
而且,由于可重构电子元件可以在不同的应用项目之间进行复用,这样也使得开发人员更容易把一些已经完成的电路的部分甚至完整的设计在其他应用中快速使用。
这样,一些项目中的历史数据、经验教训等都可以得到快速的积累和传承,极大地加速了新产品的上市周期。
最后,可重构电子元件还可以降低系统的成本和风险。
由于可重构电子元件的设计可以灵活适应改变,这样可以大大减少开发过程中的成本风险。
此外,由于可重构电子元件可以复用,开发成本也大大降低,对于小批量生产,特别是中小型企业,使用可重构电子元件可以更好地降低开发成本和风险,提高企业的生产效率和盈利能力。
迈威尔芯片
迈威尔芯片迈威尔芯片是一种新型的集成电路芯片,它具有高度的可扩展性和可编程性,被广泛用于各种电子设备中。
下面将对迈威尔芯片进行详细介绍。
迈威尔芯片是一种基于先进封装技术和高级集成电路设计的芯片。
它采用先进的半导体工艺制造,具有较小的体积和低功耗的特点。
同时,迈威尔芯片还配备了多种外设接口和通信接口,以满足各种外部设备的连接需求。
迈威尔芯片的核心是一颗高性能的处理器,它采用了先进的微架构设计和多核技术,能够实现高速运算和多任务处理。
迈威尔芯片还具备强大的图形处理能力,支持高清视频播放和图像处理。
这使得迈威尔芯片非常适合用于智能手机、平板电脑和数字摄像机等移动设备中。
与传统的芯片相比,迈威尔芯片还具有更好的可靠性和稳定性。
它采用了先进的热管理技术和电源管理技术,能够有效降低功耗和温度,延长芯片的使用寿命。
此外,迈威尔芯片还具备自动故障检测和修复功能,能够自动检测并解决芯片内部的故障,提高系统的稳定性和可靠性。
迈威尔芯片的另一个重要特点是可编程性。
它采用了先进的可重构技术和可编程逻辑设计,可以根据用户的需求进行灵活的配置和定制。
用户可以通过编程或软件升级来改变芯片的功能和性能,从而实现针对不同应用场景的定制需求。
迈威尔芯片还支持多种通信标准和协议,如WiFi、蓝牙和以太网等。
这使得迈威尔芯片可以与各种外部设备进行高速稳定的数据传输和通信。
同时,迈威尔芯片也支持多种操作系统和应用软件,为用户提供了更加丰富和便捷的应用体验。
总的来说,迈威尔芯片是一种先进的集成电路芯片,具有高度可扩展性、可编程性和稳定性。
它在电子设备中扮演着至关重要的角色,能够实现高速运算、多任务处理和高清图像处理等功能。
迈威尔芯片的问世,为电子设备的发展带来了新的机遇和挑战,并为用户提供了更加便捷和智能的使用体验。
mesa区域 芯片结构 -回复
mesa区域芯片结构-回复Mesa区域芯片结构是一种新型的集成电路设计方法,它通过在芯片中引入可重构硬件资源,使得芯片能够在运行时动态地重新配置和调整硬件功能。
这种设计方法的出现,为集成电路领域带来了巨大的创新和发展空间。
本文将从Mesa区域芯片结构的定义、优势、应用和未来发展等方面一步一步回答。
首先,我们来介绍一下Mesa区域芯片结构的定义。
Mesa区域芯片结构在传统的集成电路设计中引入了可重构硬件资源,例如可重构逻辑单元和可重构连线。
这些可重构硬件资源可以根据不同的应用需求进行动态地重新配置和调整,从而提供更高的灵活性和可编程性。
Mesa区域芯片结构通常由多个区域组成,每个区域都包含一定数量的可重构硬件资源,并且与其他区域通过配置总线进行连接。
接下来,我们来探讨一下Mesa区域芯片结构相比于传统的集成电路设计方法的优势。
首先,Mesa区域芯片结构具有更高的灵活性和可编程性。
传统的集成电路设计方法需要事先确定好硬件功能,且无法在运行时进行修改。
而Mesa区域芯片结构可以通过对可重构硬件资源的重新配置和调整,实现不同硬件功能的动态变化,以适应不同的应用需求。
其次,Mesa 区域芯片结构能够提高芯片的利用率和性能。
由于可重构硬件资源的存在,芯片可以根据实际需要分配硬件资源,避免资源浪费,从而提高芯片的利用效率和性能。
最后,Mesa区域芯片结构有助于降低芯片设计的成本和风险。
传统的集成电路设计方法需要对硬件功能进行静态的预先规划,而Mesa区域芯片结构可以在生产之前延迟决定硬件配置,从而减少了开发和设计过程中的成本和风险。
接下来,我们来看一下Mesa区域芯片结构在实际应用中的一些案例。
Mesa区域芯片结构可以应用于很多领域,例如通信、图像处理、人工智能等。
以通信领域为例,Mesa区域芯片结构可以用于实现动态的协议转换和信号处理功能。
通过对可重构硬件资源的动态配置,芯片可以适应不同通信协议和信号处理算法的要求,从而提供更灵活和高性能的通信功能。
fpga技术的作用与意义
fpga技术的作用与意义FPGA技术的作用与意义随着科技的不断发展,FPGA(Field Programmable Gate Array)技术在各个领域中发挥着越来越重要的作用。
FPGA作为一种可编程逻辑器件,具备高度的灵活性和可重构性,使其在电子设计、通信、人工智能等领域中具有广泛的应用前景。
本文将介绍FPGA技术的作用与意义,并探讨其在不同领域中的应用。
FPGA技术在电子设计领域中扮演着重要角色。
传统的电子产品设计通常需要使用专门的芯片来实现特定的功能,而这些芯片往往需要经过长时间的研发和制造过程。
然而,FPGA技术的出现改变了这一现状。
使用FPGA技术,设计人员可以通过编程来实现所需的功能,无需等待芯片的制造和交付时间,大大缩短了产品的开发周期。
此外,FPGA还可以根据需求进行动态的重构,使得产品功能更加灵活和可扩展。
在通信领域中,FPGA技术的应用也非常广泛。
通信系统通常需要处理大量的数据,而FPGA具备高并行性和高性能计算能力,能够满足这些需求。
通过在FPGA上实现各种算法和协议,可以提高通信系统的处理速度和效率。
此外,FPGA还具备低延迟的特点,可以在实时通信系统中实现快速响应和高质量的数据传输。
FPGA技术在人工智能领域的应用也日益增多。
人工智能算法通常需要进行大量的并行计算,而FPGA的并行性能非常出色,能够满足这些需求。
通过在FPGA上实现神经网络和深度学习算法,可以加快人工智能模型的训练和推理速度,提高计算效率。
同时,FPGA还具备较低的功耗,能够在边缘设备上实现高效的机器学习和模式识别。
除了以上几个领域,FPGA技术还在航空航天、医疗、工业控制等领域中发挥着重要作用。
在航空航天领域,FPGA可以用于飞行控制、雷达信号处理等应用,提高系统的可靠性和安全性。
在医疗领域,FPGA可以用于医学图像处理、生物信号分析等应用,帮助医生进行快速准确的诊断。
在工业控制领域,FPGA可以用于实时控制系统、工业自动化等应用,提高生产效率和质量。
可重构计算技术的构建与优化
可重构计算技术的构建与优化可重构计算技术是指一种用于构建可配置、多功能计算平台的技术,其能够自适应地适应不同的计算任务和应用程序。
可重构计算技术已经成为了计算机科学领域的重要研究方向之一。
本文将探讨可重构计算技术在构建和优化中的一些基本问题。
1. 可重构计算技术的架构可重构计算技术的基本架构包含三层:物理层、逻辑层和软件层。
其中:1. 物理层是由 FPGA、ASIC、硬件通讯接口等组成,用于实现可重构硬件的基础硬件资源。
2. 逻辑层是 FPGA、ASID 等器件上实现的详细逻辑电路,它是由可重构硬件的语言描述器和自动设计工具生成的,并可以被动态重构。
3. 软件层是由操作系统、编译器、程序库等构成,主要用于支持针对多种应用程序的高层编程。
2. 可重构计算技术的设计可重构计算技术的设计主要包括以下几个方面:1. 布局设计:这是指对可重构硬件进行逻辑布局,从而实现高效率的计算功能。
2. 系统设计:这是指确定可重构计算技术的整体结构,包括硬件设计、逻辑设计、软件设计、工艺流程等。
3. 配置设计:这是指配置可重构软硬件资源,以满足不同的计算任务和应用需求。
3. 可重构计算技术的优化可重构计算技术的优化包括以下几个方面:1. 增强计算性能:通过优化高层设计语言、设计工具和计算模型,以及加速连接技术和缓存技术,可以增强计算性能。
2. 降低能耗:主要包括功率管理功能、优化电路设计、减少电路翻转等方法来降低能耗。
3. 增强可编程性:通过开发高层次的设计语言和编程模型、提供丰富的程序库和应用程序蓝图,可以增强可编程性并使得可重构计算技术更加易于使用。
4. 实现更高的可靠性:通过采用更可靠的硬件设计和优化驱动程序,以及进行硬件隔离和故障恢复等方法来提高可重构计算技术的可靠性。
4. 可重构计算技术的应用可重构计算技术已广泛应用于许多领域,包括数字信号处理、图像处理、多媒体处理、通信系统、嵌入式系统和高性能计算等。
在数字信号处理方面,可重构计算技术可以提供高性能的数字信号处理功能,加速图像和视频数据的编码和解码,音频、信号控制和虚拟仪器。
基于FPGA的动态可重构技术研究
64电子技术Electronic Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering体功能实现方面,设计人员应立足于不同软件、网页的行业需求对导航栏、返回、信息提示框等方面进行悬浮型或是方框形的提示信息和窗口,并对多种软件图标以及展示界面进行上下级的任务链接,从而使用户能够在短时间内熟悉界面操作并完成交互指令和功能操作。
在对UI 视觉审美交互性进行设计时,主要是对文字、视频以及图标等视觉要素进行设计,并按照上下、垂直、左右以及居中等方式对其进行排班,便于用户检索需求。
另外,为使设备与用户能够更好的进行交互,对于窗口以及图标等方面的线条应尽量选择柔和的,同时,根据空间要素不同对功能区域之间的间隔进行设计,满足用户在软件产品操作过程中的心理需求[6]。
以中界面框架为例,在对其进行UI 界面交互式设计时,在保证交互功能的基础上需要保证各个设计和功能的协调性。
为此,可以采取上下结合的布局方式对UI 界面进行设计。
主要是将导航栏设计在界面最上方,并将关键信息放在导航栏上,从而使用户能够通过触摸、滑动或是点击导航栏进而快速进行信息检索或是浏览,并将网址放在上面,满足用户的功能使用。
在界面下方应设计图标按钮,通过点击和触摸能够直接打开软件,满足用户使用的多种需求。
除此之外,还可以使用导航栏在下放、展示页面在上方的界面布局。
在该布局方式中,主要是将重要信息设计在用户第一眼可以注意到的位置,从而更好的进行信息推送和交互,为此,应将导航栏设计在UI 界面下方。
在该布局下,用户只需要进行交互界面的滑动,或是对导航栏进行滑动、点击,就能够完成功能获取或是浏览等操作。
以微信UI 信息界面为例,最近使用的小程序图标为放置在最上方,而导航栏被设计在最下方,通过下滑,用户能够直接获得最近使用的小程序应用,满足其快速使用需求。
另外,为满足用户的使用需求,便于新用户使用,可以进登陆窗口设计在软件最上层,并使用箭头、文字等元素对用户进行引导,从而完成用户交互操作行为的同时,给予用户良好的使用体验。
可重构射频芯片
可重构射频芯片可重构射频芯片(Reconfigurable Radio Frequency Chip)是一种具有灵活性和适应性的射频芯片,可以根据不同的应用场景和需求进行可编程和可重构的配置。
它的出现使得射频系统的设计和开发更加灵活和高效。
射频芯片是指用于射频信号处理和射频信号调制解调的集成电路芯片。
传统的射频芯片在设计和制造时,通常是为特定的应用场景和功能而定制的,其功能和性能是固定的,无法根据实际需求进行调整和改变。
这种不灵活的特性限制了射频系统的适应性和可扩展性。
而可重构射频芯片的出现,打破了传统射频芯片的固定性,它采用了先进的硬件架构和设计思路,可以根据不同的需求和应用场景进行灵活的配置。
这种灵活性使得射频系统的设计和开发更加便捷和高效,能够快速适应不同的通信标准和频段要求。
可重构射频芯片的主要特点之一是具有可编程性。
通过利用现代集成电路技术,可重构射频芯片可以根据需要重新配置其内部电路和功能模块,实现不同的射频信号处理和调制解调功能。
这种可编程性使得射频系统的开发更加灵活和高效,大大缩短了产品的开发周期。
可重构射频芯片还具有较高的集成度和适应性。
在一个芯片上集成了多种射频功能模块,可以实现多种通信标准和频段的支持。
这种高集成度和适应性使得射频系统的设计更加简化和紧凑,减少了系统的复杂度和成本。
可重构射频芯片的应用领域非常广泛。
在无线通信领域,它可以应用于移动通信、卫星通信、无线电广播等多个领域。
在雷达和无线电频谱监测领域,可重构射频芯片可以应用于频谱监测、信号侦测和干扰源定位等方面。
此外,在射频测试和测量领域,可重构射频芯片也具有重要的应用价值。
尽管可重构射频芯片在射频系统设计和开发中具有很多优势,但也存在一些挑战和难点。
首先,可重构射频芯片的设计和制造需要考虑到射频信号的特性和复杂性,需要克服射频电路设计中的一些困难和问题。
其次,可重构射频芯片的功耗和性能之间存在一定的权衡关系,需要在低功耗和高性能之间找到平衡点。
可重构芯片架构及应用研究
可重构芯片架构及应用研究第一章绪论随着芯片制造工艺的不断发展,芯片的功能和性能也得到了不断提升。
但是,传统的固态电路设计方式已经不能满足日益增长的应用需求。
可重构芯片作为一种新型的设计方式和架构,逐渐受到了研究者们的关注。
可重构芯片是指通过编程或配置可以实现多种不同功能的芯片。
与传统的固态电路设计方式不同,可重构芯片具备了高度的灵活性和可重构性,可以快速适应不同应用场景的需求。
因此,可重构芯片在许多领域都具有广泛的应用前景。
本文将论述可重构芯片架构及其应用研究,首先从可重构芯片架构的基本原理入手,介绍了可重构芯片的基本概念和原理,然后对可重构芯片的应用场景进行了阐述,并重点关注了可重构芯片在人工智能领域的应用。
第二章可重构芯片架构原理可重构芯片的基本原理是通过编程或配置实现多种不同的功能。
这种设计方式可以提高芯片的灵活性和适应性,增加芯片的应用范围。
可重构芯片的架构包括可编程逻辑和可编程存储器。
其中,可编程逻辑部分包括多个可编程逻辑单元(PLU),用来实现不同的逻辑功能。
可编程存储器部分包括可编程的存储器单元(PMU),用来储存和管理逻辑单元的配置信息和控制信号。
可编程逻辑单元由逻辑门电路组成。
逻辑门包括与门、或门、非门等电路,可以用来实现不同的逻辑功能。
逻辑门之间通过可编程连线(WIR)进行连接,实现不同逻辑功能之间的联通。
可编程存储器单元用来储存逻辑单元的配置信息和控制信号。
存储器单元由多个存储单元组成,每个存储单元都可以存储一个配置信息或控制信号。
存储器单元之间也可以通过可编程连线进行连接,实现不同存储单元之间的联通。
第三章可重构芯片的应用可重构芯片具有广泛的应用场景,包括通信、计算机、人工智能等领域。
1. 通信可重构芯片在通信领域应用广泛,可以用来实现无线电的调制解调器、高速数字信号处理等功能。
2. 计算机可重构芯片在计算机领域的应用也非常广泛,可以用来实现数字信号处理、数据压缩、加密解密等功能。
基于可重构计算技术的芯片设计与实现
基于可重构计算技术的芯片设计与实现在当今科技发展迅速的时代,计算机科学作为其中最为重要,应用最为普遍的领域之一,更是对人类生产力与社会进步提供了巨大的支撑与推动作用。
而计算机的核心即是芯片,它的性能越强大,就能够承担越为复杂、庞大的数据处理任务,也能够满足用户越来越多样化且不断提高的需求。
而随着人们对于高性能、低功耗、低成本的芯片设计与制造的需求日益增多,基于可重构计算技术(FPGA)的芯片设计和实现正变得越来越受到人们的关注。
一、可重构计算技术(FPGA)基于可重构计算技术(FPGA)是一种灵活性、可编程性和可重构性能强、性价比高的计算机硬件技术,可以在硬件级别实现任何逻辑和算法,并适应各种不同的应用场景。
在FPGA芯片中,横向和纵向的可编程逻辑门可以进行任意配置和编程,从而使FPGA具有与Application-Specific Integrated Circuit(ASIC)相当的灵活性和性能,同时又具有与Field Programmable Gate Array(FPGA)相当的快速和灵活性。
FPGA芯片不仅在处理器中拥有强大的性能,同时还支持各种各样的接口和标准,如PCI Express、HDMI等,以满足人们对很多不同需求的要求。
二、FPGA芯片在芯片设计和实现中的优势相比于ASIC和FPGA芯片,FPGA具备如下特点:1.灵活性和可编程性:FPGA芯片可以在开始设计之前任意编程和配置,可以方便地执行用户进行编程的各种逻辑和算法,且在布线和进一步调整后也可以进行实时修改。
2.性价比高:相比于ASIC的定制制造,FPGA的制造成本和时间都要少很多,又能够以大批量进行生产,所以FPGA芯片的配备和使用成本会比ASIC芯片低得多。
3.适用性广:FPGA芯片在各种应用场景和操作系统下都兼容性强,具有很多丰富的接口和标准,可以满足各种设备和系统的需要。
因此,FPGA芯片凭借其各项优越的特性,被广泛地用于各种移动设备、数据中心、实时嵌入式计算和控制等方面。
毕业论文-基于FPGA数字信号音频处理总结
基于FPGA数字信号音频处理The Digital Signal Processing of audio based on FPGA摘要:目前,随着电子技术的快速发展人们对MP3多媒体播放器、DVD音频唱盘、Iphone等的音质、体积、功耗和处理速度有了更多更高要求。
因此现在数字音频处理技术已经逐渐取代模拟音频处理技术,并且得到了迅速的普及应用。
音频处理的数字化是利用数字滤波算法对采集的音频信号进行变换处理来实现,对此在本文中介绍了数字滤波器的一些算法。
傅里叶变换(DFT)作为其数字信号处理中的基本运算,发挥着重要作用。
特别是可快速傅里叶变换换(FFT)算法的提出,减少了当N很大的时候DFT的运算量,使得数字信号处理的实现与应用变得更加容易。
由于快速傅里叶变换算法在实际中得到了广泛应用,毕业设计给出了基-2FFT原理、讨论了按时间抽取FFT算法的特点。
本文主要探讨了基于FPGA数字信号音频处理的理论与实现,涉及到了其结构与设计流程、硬件描述语言(VHDL)、Quartus II软件、音频录放、DE2开发板介绍等等。
关键词:音频处理技术、数字滤波、算法、FPGAAbstractAt present,with the rapid development of the electronic technology,people have many higher requirements such as sound quality,volume,power waste and processing speed to the MP3 multimedia,DVD audio disc,Iphone and so on.So nowadays,the analog audio processing technology is replaced gradually by the digital audio processing technology,and digital audio processing technology has a chance to become common and widely used.The audio processing digitization is using the digital filter algorithm to sample.In the part of this passage there are some introduction about the digital filter algorithm. DFT plays an important part in digital signal processing as a basic calculation.Especially,FFT algorithm reduces the calculation quantity when N is a little great ,which makes it much easier for implement and application.As the fast Fourier transform algorithm in practice to a wide range of applications,radix-2 FFT theory has been given out and the characteristic of DIT FFT are discussed in the design of graduation.The passage mainly probes into the theories and realization of the digital signal processing of audio based on FPGA(Field Programmable Gate Array),including its structure and processing of design.It also contains VHDL,Quartus II software ,audio record and broadcast,introduction of DE2 study board and so on.Keywords:audio processing technology、digital filter、algorithm、FPGA前言第一章绪论1.1音频处理技术概述在科技飞速发展的数字化时代,数字音频技术是数字信号处理中应用最为广泛的数字技术之一。
可重构射频芯片
可重构射频芯片
可重构射频芯片是一种新型的射频器件,它的出现为射频系统的开发和应用带来了革命性的变化。
与传统的射频芯片相比,可重构射频芯片具有更高的灵活性和适应性,能够在不同的射频应用场合下进行快速的重构,从而提高了射频系统的效率和性能。
可重构射频芯片的核心技术是可重构电路,这种电路具有可编程性和可重构性,能够对不同的射频信号进行快速的重构和适应性调整。
可重构电路可以根据不同的射频信号特征进行自适应调整,从而提高了射频系统的灵活性和适应性。
可重构射频芯片还具有多通道和高速数据传输等特点。
多通道技术能够让射频芯片同时处理多个信号通道,从而提高了射频系统的并行处理能力;高速数据传输技术则能够实现高速数据的传输和处理,从而提高了射频系统的速度和效率。
在射频系统的应用中,可重构射频芯片具有广泛的应用前景。
它可以应用于移动通信、卫星通信、雷达、无线电广播等领域,能够提高射频系统的灵活性、适应性和性能,从而满足不同应用场合的需求。
可重构射频芯片是一种具有重要应用价值的射频器件,它将为射频系统的开发和应用带来革命性的改变。
在未来的发展中,可重构射频芯片将成为射频系统的重要组成部分,为射频技术的发展和进步
提供强有力的支持和保障。
可重构芯片的设计与实现
可重构芯片的设计与实现随着信息技术的不断发展,芯片技术逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。
在现代计算机科学领域中,可重构芯片已成为热门的研究方向之一。
可重构芯片是指具有可编程重构能力的芯片,它可以根据不同的应用需求,重复配置原始硬件信息来适应新的应用场景,具有使用灵活、应用场景广泛的特点。
可重构芯片的设计与实现,主要包括可重构芯片的结构设计、编程模式及实现方法等方面。
接下来,我们将从三个方面来详细探讨可重构芯片的设计与实现。
一、可重构芯片的结构设计可重构芯片的结构设计,是整个可重构芯片设计流程中非常重要的一环。
当我们设计可重构芯片时,需要考虑到芯片的体积大小、系统的性能指标等多方面因素。
目前常见的可重构芯片结构包括:FPGA(现场可编程门阵列)、CGRAs (重构格雷代码化架构)和CGMAs(重构格雷代码化加速器)。
FPGA是可重构芯片领域的代表之一,其特点是具有逻辑单元、RAM存储单元和DSP等多种功能模块,可以与逻辑或处理器级架构相媲美。
FPGA在设计自定义硬件电路时,可以根据需要编写硬件描述语言(HDL)代码进行设计。
尽管FPGA具有很强的灵活性和可配置性,但也存在资源受限、功耗较高等缺点。
CGRAs是一种新型可重构架构,可以用于高性能计算、信号处理等领域。
CGRAs通常由具有特定功能的许多处理单元构成,能够以很高的效率执行数据并行计算。
由于CGRAs采用了不同于FPGA的底层架构,因此能够达到FPGA难以达到的性能和功耗优化效果。
CGMAs则是一种高效的可重构加速器,与CGRAs相比,具有更快的运行速度和更低的功耗。
CGMAs在设计时,充分考虑了低能耗、自适应优化等因素,多用于物联网、深度学习、计算机视觉等领域的应用。
二、可重构芯片的编程模式由于可重构芯片具有重编程结构和复杂的硬件设备,为了方便程序员编写程序,不同的厂商赋予了不同的编程模式。
主要包括:VHDL(VHSIC硬件描述语言)、Verilog(Verilog硬件描述语言)和OpenCL(开放式并行计算语言)。
如何在芯片设计中应用可重构架构
如何在芯片设计中应用可重构架构在当今科技飞速发展的时代,芯片作为各种电子设备的核心组件,其性能和功能的提升对于推动技术进步具有至关重要的意义。
可重构架构作为一种创新的设计理念,为芯片设计带来了新的机遇和挑战。
接下来,让我们一起深入探讨如何在芯片设计中应用可重构架构。
要理解可重构架构在芯片设计中的应用,首先得明白什么是可重构架构。
简单来说,可重构架构是指一种能够根据不同的应用需求和运行时的条件,动态地改变其硬件结构和功能的架构。
这与传统的固定架构芯片有很大的不同。
传统芯片在设计完成后,其功能和性能就基本固定下来了,难以在运行时进行灵活的调整。
而可重构架构则具有更强的适应性和灵活性。
那么,为什么要在芯片设计中应用可重构架构呢?一方面,随着应用场景的日益多样化和复杂化,单一固定功能的芯片往往难以满足各种不同的需求。
例如,智能手机需要在处理通信、图形显示、人工智能等多种任务时都能保持高效性能,而不同任务对芯片的架构要求可能差异很大。
可重构架构能够根据具体的任务需求,实时调整芯片的结构和功能,从而实现更优的性能和能效。
另一方面,可重构架构有助于延长芯片的使用寿命。
在技术快速更新换代的背景下,固定架构的芯片可能很快就会因为无法适应新的应用需求而被淘汰。
而可重构架构可以通过不断地重新配置来适应新的算法和应用,从而延长芯片在市场上的竞争力。
在实际的芯片设计中,应用可重构架构需要考虑多个关键因素。
首先是硬件资源的管理和分配。
可重构架构需要在芯片上提供足够的可重构单元,如可编程逻辑门、查找表等,同时要有效地管理这些资源,以确保在不同的配置下都能充分利用硬件资源,避免浪费。
其次是配置信息的存储和加载。
为了实现芯片的重构,需要将不同的配置信息存储在芯片内部或外部的存储器中,并能够在需要时快速加载和切换。
这就需要优化存储结构和加载机制,以减少配置时间和功耗。
此外,还需要考虑重构的控制逻辑。
如何根据应用需求和运行时的条件来决定何时进行重构,以及选择何种配置,这需要精心设计的控制逻辑来实现。
操作系统的发展与芯片技术的联系
操作系统的发展与芯片技术的联系
-
操作系统的发展与芯片技术的联系
操作系统的发展与芯片技术紧密相连
从计算机技术的角度来看,操作系统和芯片技术是计算机系统的两大核心组成部分,它们相互依赖,相互促进
PART 1
1
早期操作系统与芯片技术的关系
早期操作系统与芯片技术的关系
在计算机发展的早期阶段,操作系统和芯片技术都处于起步阶段。那时候,计算机的硬件设备通常是由一些大型机构如大学或政府机构所拥有,而这些机构会自己开发操作系统和芯片来满足他们的需求
PART 2
2
现代操作系统与芯片技术的关系
现代操作系统与芯片技术的关系
随着计算机技术的不断发展,操作系统和芯片技术都经历了巨大的变革。现代的操作系统通常具有更加复杂的功能和更高的性能,而现代的芯片技术也更加注重功耗和性能的优化
在现代计算机系统中,操作系统通常会与硬件进行直接的交互,包括对硬件资源的管理、调度和优化等。操作系统需要与硬件配合来实现高性能的计算、存储和网络传输等功能。同时,操作系统还需要对硬件设备进行管理和监控,以确保计算机系统的稳定性和安全性
绿色计算:未来的芯片技术将更加注重绿色计算,能够降低能源消耗、减少环境污染,以实现更加可持续、更加环保的计算
未来操作系统与芯片技术的趋势
综上所述,操作系统和芯片技术的发展是相互促进的,它们在未来将会面临更多的挑战和机遇
我们需要不断探索和创新操作系统和芯片技术的设计和应用方式,以满足不断变化的应用需求和技术发展趋势
PART 3
3
未来操作系统与芯片技术的趋势
未来操作系统与芯片技术的趋势
随着人工智能、云计算、物联网等技术的不断发展,未来的操作系统和芯片技术将会面临更多的挑战和机遇
可重构制造技术在智能制造中的应用
可重构制造技术在智能制造中的应用智能制造是一个主流的话题,它将传统制造和信息技术相结合,实现生产过程的智能化和自动化。
在实践中,智能制造必须依赖于一系列可重构制造技术,这是因为它们能够帮助制造商更灵活和捷径地满足市场需求和产品要求。
本文将重点介绍可重构制造技术在智能制造中的应用。
我们将探讨可重构制造技术的基础和发展,介绍它们在智能制造中的应用场景,并阐述可重构制造技术的潜力和面临的挑战。
可重构制造技术的基础和发展可重构制造技术是指在制造过程中改变产品结构和组成的能力。
这种技术是通过重新配置、替换或重新组装原材料、部件或工具机器等制造资源来实现的。
可重构制造技术的本质是在生产线上实现灵活性和变革性,以适应不断变化的市场需求和技术发展。
可重构制造技术涉及许多技术,如柔性制造、可重构控制、可编程控制等。
在工业4.0时代,可重构制造技术得到了快速发展和广泛应用。
许多企业和制造商开始使用可重构制造技术,因为它们可以显着提高生产效率和质量,并精准满足市场上的个性化需求。
可重构制造技术在智能制造中的应用场景可重构制造技术可以在智能制造中应用于多个领域。
下面我们将列举一些可重构制造技术的应用场景,并介绍它们的优点。
1. 灵活生产线灵活生产线是指在生产过程中可以随时更改产品规格和种类的生产线。
这种生产线使制造商能够更加灵活地满足个性化需求。
可重构制造技术通过多功能机床、柔性生产单元和接口标准化等方式,实现了生产线的灵活性和开放性。
2. 可重构机器人可重构机器人是一种具有可重构处理和操作能力的机器人。
它们可以重新配置和编程,以适应新的工作场景和任务。
可重构机器人不仅可以处理繁重和危险的任务,而且还可以与人类工作人员协作,提高生产效率和安全性。
3. 可重构控制系统可重构控制系统是一种能够自适应、修复和优化的控制系统。
它们通过采用动态反馈和控制算法,能够在生产环境发生变化时重新配置和优化控制策略。
这种控制系统可以显著提高生产效率和质量,并减少生产成本和故障率。
可重构芯片的设计与应用研究
可重构芯片的设计与应用研究一、引言随着人工智能、物联网等技术的快速发展,芯片的需求量不断增加。
由于传统的固定芯片具有设计时间长、生产成本高、能耗大、更新换代慢等缺点,可重构芯片因其灵活性高,能够快速调整产生越来越多的关注。
作为新型芯片技术之一,可重构芯片得到越来越多企业的重视,并被广泛应用于各个领域。
二、可重构芯片的定义和优点可重构芯片是指可以在设计后通过编程或配置更改其功能和结构,以实现不同的应用。
与固定结构的芯片相比,可重构芯片具有以下优点:1. 能够快速适应市场需求,使用方便。
2. 更加灵活,能够进行多种应用。
3. 与固定芯片相比,成本较低。
4. 可以通过更新固件和软件实现升级,提高持续使用性能。
三、可重构芯片的设计与实现可重构芯片的设计与实现需要以下几个步骤:1. 逻辑设计:确定芯片的基本功能和结构。
2. 设计流程:确定芯片的设计流程,包括硬件描述语言的选择、电路仿真和综合以及版图布局等。
3. 配置下发:采用编程或配置文件加载在可重构芯片中,实现不同的功能。
4. 硬件实现:通过制程工艺实现电路结构和功能。
四、可重构芯片的应用研究可重构芯片已经被广泛应用于服务机器人、人工智能、移动通信等领域。
1. 服务机器人可重构芯片的灵活性使得它可以用于服务机器人中,服务机器人需要快速调整和适应用户需求的变化,可重构芯片可通过调整算法、网络结构等实现不同的应用,提高服务机器人的性能和适应性。
2. 人工智能人工智能需要训练和优化神经网络,大规模的神经网络需要高性能的处理器支持,可重构芯片可以通过重新分配硬件资源进行高效的神经网络模拟计算,对人工智能领域的研究具有重要意义。
3. 移动通信随着移动通信技术的快速发展,对通信芯片的需求不断增加。
可以利用可重构芯片实现基于软件定义网络的移动通信系统,对传输数据进行灵活配置和优化,提高通信效率和质量。
五、可重构芯片的未来发展趋势未来可重构芯片的发展趋势主要包括以下几个方向:1. 集成度日益提高,硬件资源分配更加灵活。
智能制造中的可重构制造系统与技术研究
智能制造中的可重构制造系统与技术研究智能制造正成为当今全球制造业的重要发展方向。
其核心在于通过智能化技术,在生产过程中实现高效、灵活、可持续的制造方式。
可重构制造系统是智能制造中的一项重要技术,旨在提升制造系统的适应性和灵活性,以应对不断变化的市场需求和生产环境。
一、可重构制造系统的概念与特点可重构制造系统是一种具备自主感知、智能化调整和快速适应的制造系统。
它能够根据生产需求动态调整生产线布局、工艺路线和设备配备,以实现生产系统的快速响应和定制化生产。
可重构制造系统的特点包括:1. 自主感知与智能调整:通过感知技术和智能算法,实现制造系统对环境变化和运行状态的实时感知和自主调整。
2. 灵活布局与快速调整:根据产品类型、生产批次和市场需求,实现生产线布局和工艺路线的灵活调整和快速修改。
3. 智能控制与优化决策:基于大数据、人工智能和优化算法,实现生产流程的智能控制和优化决策,并提高生产效率和质量。
4. 多样化适应与高可靠性:通过多功能装备和模块化设计,实现对多种产品及工艺的适应,并提高制造系统的可靠性和可用性。
二、可重构制造系统的关键技术为实现可重构制造系统的设计与实施,涉及到以下关键技术:1. 传感与感知技术:通过传感器实时获取设备、产品和环境的状态信息,包括温度、压力、震动等,实现对制造过程的感知与监控。
2. 数据处理与分析技术:基于云计算与大数据技术,对感知数据进行存储、处理和分析,提取有用的信息,为制造过程的优化和决策提供支持。
3. 自主控制与调整技术:通过智能算法和控制策略,实现制造系统的自主调整和优化,包括生产线布局、设备调度、工艺路线优化等。
4. 智能决策与优化技术:基于人工智能和优化算法,实现对制造过程的智能控制与优化决策,包括生产调度、质量控制和资源配置等。
5. 模块化设计与快速构建技术:通过模块化设计和快速构建技术,实现生产设备和工艺流程的快速调整和组合,提高制造系统的灵活性和适应性。
数字电路芯片
数字电路芯片在当今高度信息化的社会中,数字电路芯片已成为无数电子设备不可或缺的组成部分。
从智能手机、平板电脑到超级计算机,从家用电器到工业自动化设备,它们的正常运行都离不开这些微小却功能强大的芯片。
数字电路芯片是现代电子技术的核心基石,它们的快速发展和持续创新是推动信息社会不断前进的动力之一。
一、数字电路芯片的基本概念数字电路芯片,顾名思义,是用于实现数字电路功能的微型电子元件。
它们通常由硅片制成,内部集成了数以百万计甚至数十亿计的晶体管、电容、电阻等电子元件。
这些元件以特定的方式连接在一起,形成复杂的电路网络,从而实现各种逻辑运算和数据处理功能。
数字电路芯片的工作原理基于二进制数制,即所有的信号和信息都以0和1的形式表示。
这种数字化的处理方式使得数字电路芯片在运算速度、准确性、可靠性以及抗干扰能力等方面具有显著的优势。
二、数字电路芯片的分类根据不同的功能和应用场景,数字电路芯片可以分为多种类型。
以下是一些常见的分类方式:1.微处理器(Microprocessor):微处理器是一种能够执行复杂指令集的数字电路芯片。
它们通常包含数百万到数十亿个晶体管,可以实现高速的算术运算、逻辑运算以及控制功能。
微处理器是计算机、智能手机等智能设备的“大脑”,负责处理和执行各种任务。
2.存储器芯片(MemoryChip):存储器芯片用于存储数据和程序。
根据存储方式的不同,存储器芯片可以分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两大类。
RAM芯片允许数据在任意位置被读写,但断电后数据会丢失;而ROM芯片则只能读取不能写入,且断电后数据仍然保留。
3.数字信号处理器(DSP):DSP芯片是专门用于处理数字信号的芯片。
它们具有高速、高效的运算能力,特别适合于进行复杂的数学运算和信号处理任务,如音频、视频处理以及无线通信等。
4.可编程逻辑器件(PLD):PLD芯片是一种可以根据用户需要编程配置逻辑功能的芯片。
它们包括可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)以及现场可编程门阵列(FPGA)等。
可重构电子器件设计与制造技术研究
可重构电子器件设计与制造技术研究1. 简介可重构电子器件是一类具有灵活性和可编程性的电子器件,其设计与制造技术是当前电子领域的热门研究方向之一。
通过可重构电子器件的设计与制造,可以实现电子器件的灵活配置与编程,提供更高的性能和可靠性。
本文将从可重构电子器件的概念、应用领域、设计与制造技术等方面进行论述。
2. 可重构电子器件概念可重构电子器件指的是一类能够根据特定需求进行重新配置和编程的电子器件。
与传统的固定功能电子器件相比,可重构电子器件具有更高的灵活性和可编程性。
它可以根据用户的需求改变其电路连接、增减功能模块、调整工作参数等,通过改变器件的布局和功能配置来达到不同的电路功能。
可重构电子器件的设计与制造技术可以用于各种应用领域,如通信、计算、传感和医疗等。
3. 可重构电子器件的应用领域可重构电子器件的应用领域广泛,以下列举几个典型的应用领域:3.1 通信领域在通信领域,可重构电子器件的设计与制造技术可以用于实现灵活的通信系统。
通过改变器件的配置和编程,可以适应不同的通信协议和要求,提供更高的通信速率和可靠性。
可重构电子器件可以应用于无线通信、光纤通信和卫星通信等各种通信系统。
3.2 计算领域在计算领域,可重构电子器件的设计与制造技术可以用于实现灵活的计算系统。
通过改变器件的功能和连接方式,可以适应不同的计算任务和算法,提供更高的计算性能和能效。
可重构电子器件可以应用于嵌入式系统、人工智能、云计算等计算应用领域。
3.3 传感领域在传感领域,可重构电子器件的设计与制造技术可以用于实现灵活的传感系统。
通过改变器件的连接和参数设置,可以适应不同的环境和应用需求,提供更高的传感灵敏度和可靠性。
可重构电子器件可以应用于环境监测、生物传感和物体识别等传感应用领域。
3.4 医疗领域在医疗领域,可重构电子器件的设计与制造技术可以用于实现灵活的医疗设备。
通过改变器件的功能和配置,可以适应不同的医疗诊断和治疗需求,提供更高的医疗效果和安全性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
动态可重构技术打造更灵活的芯片动态可重构是一种能够动态切换芯片电路结构的技术,目前,该技术正被越来越多地应用于各种设备中。
例如,在复合机(MFP,Multi Function Peripheral)市场上,IPFlex公司是动态可重构技术的开创者,其图像处理器芯片相继被富士施乐、理光、东芝泰格(Toshiba TEC)等三家日本大型复合机厂商采用。
在录像机领域,NEC电子的动态可重构技术被应用于索尼的3款录像机产品中。
松下的录像机中也采用了原英国Elixent公司的技术,松下还在2006年7月收购了这家公司。
此外,索尼公司早在2002年就开始推进针对便携设备的低功耗动态可重构技术VME(虚拟移动引擎)的实用化,并将该技术应用到了便携音乐播放器Walkman与PSP Go等PSP系列掌上游戏机中(见图1)。
图1 采用动态可重构技术的设备开始增加动态可重构这一概念是在大约8年前提出的,当时众多企业纷纷进行开发,但大多以失败告终,像美国QuickSilver Technology公司、Chameleon Systems公司、日本AOI技术公司等后来都撤出市场,并最终宣布公司解散。
但其中也有一些企业坚持改进技术,终于获得成功。
上文提到的IPFlex、NEC 电子及Elixent等就都是在动态可重构技术还处于黎明期时便开始投入开发的公司。
此外,2004年左右,东芝、三洋电机、三菱电机等本来未涉及动态可重构技术的日本厂商也开始着手开发这一技术。
随着半导体制造工艺的发展,先进ASIC芯片的掩膜成本不断攀升至高达数百万美元。
开发新设备时,如果采用ASIC芯片,就很难兼顾设备的开发成本及开发周期,因此需要研究可编程的芯片。
呈矩阵状排列的ALU很多人认为,动态可重构技术主要用于多功能系统中,通过改变工作模式来切换芯片的功能。
但实际上,动态可重构技术的本质并不是切换功能。
单功能系统也常常需要在有限的芯片面积内高效地完成极为复杂的处理。
动态可重构技术通常所采用的结构是将数十到上千个ALU(算术逻辑单元)排列成矩阵(见图2)图2 矩阵排列的ALU虽然随着工艺技术的发展,芯片上可以集成的ALU的数量在不断增加,但如果想要控制成本,那就不能集成太多的ALU,这样又很难实现深度达数百级的长流水线结构。
因此,需要将长流水线进行划分,并通过资源的时分复用来实现芯片的动态可重构。
虽然芯片中实际的ALU数量是一定的,但通过每秒数十次的频繁切换电路结构,给人的感觉就像是芯片中存在着众多的虚拟ALU。
切换的间隔通常为数十毫秒,但实际上每次的切换动作大多在1个时钟周期(数十纳秒)内就已经结束。
优化流水线的划分及重构在利用动态可重构技术时,如果能够更好地划分长流水线,就能够大大提高处理速度,在单芯片上实现更复杂、庞大的处理。
复合机厂商富士施乐公司便对流水线的划分及重构技术进行了彻底的优化,力求以技术取胜。
该公司的复合机图像处理器中使用了IPFlex公司的动态可重构芯片DAPDNA-IMX。
复合机需要针对数量庞大的像素实时地进行缩放、误差扩散、DCT处理等各种图像处理操作,但是,复杂处理所需的流水线并不能全部容纳于动态可重构芯片的ALU矩阵内。
因此,富士施乐将长流水线进行了划分,然后每40ms对电路结构进行切换。
该公司的布线设计、优化设计等工作全部是手工完成的,没有依赖任何工具。
富十施乐公司研究技术开发本部光电基础技术研究所组长山田和雄表示:“我们只需采用1000个DAPDNA-IMX的ALU就能够确保实时性,而且可以充分利用、切换所需电路。
”富士施乐公司之所以对自己的动态可重构技术充满自信,是因为该公司从2000年左右就开始关注可编程芯片,2003年就开始采用与英特尔公司针对复合机领域共同开发的异构多核型可重构处理器MXP5800,并将其应用到了2004年上市的产品中。
山田和雄认为:“经过之前的经验,我们已经证实,无需开发ASIC,使用可编程芯片就可以实现具有足够功能的图像处理器。
虽然采用MXP5800的设备已经在市场上取得销售实绩,但公司内部讨论之后最终还是决定采用DAPDNA。
”此外,该公司并不认为将来DAPDNA之类的动态可重构技术会与ASIC直接竞争,公司计划将两者定位为结合互补的关系。
具体来说就是采用动态可重构芯片迅速实现一些新的功能,以实现具差异化的产品,一旦这些新功能演变为标准功能后,再尽快将其转移至由ASIC实现,以降低成本。
当将一部分功能转移到ASIC中后,就可以对动态可重构芯片的ALU进行重新分配,以实现更新的功能。
山田和雄表示:“动态可重构芯片的结构较为简单,只是将多个有规律的ALU并列配置为矩阵,因此扩展性较好,能够容易地实现多个芯片的组合或转向更先进的工艺。
”通过工具进行设计与富士施乐公司不同,另外一些芯片厂商则希望无需手动设计电路结构的切换方式,而是将其交由软件工具完成,以缩短开发周期,如NEC电子于2002年推出的STP引擎。
目前NEC电子的STP引擎技术已应用于索尼的播放器设备中。
索尼共有3款设备采用了同样的芯片,在随后上市的产品中,也并未更改芯片的掩膜,只是增加了图像处理功能等。
如果像索尼这样,在多款设备中采用同样的芯片,并通过软件来增加新功能,那么就无需使用任何动态可重构技术,直接采用普通的FPGA即可实现。
而且,最新的FPGA也已经可以在数十毫秒内动态地改变电路结构。
不过,对于各种媒体处理任务来说,动态可重构技术与FPGA相比具有明显的优势。
动态可重构芯片的单元粒度比FPGA粗,因此面积效率较高。
FPGA的处理单元是查找表(LUT),以门为单位,粒度极小;而大多数动态可重构芯片的粒度较粗,以ALU 为单位,粒度达8位~32位(见图2)。
当单元粒度较粗时,单位面积内的单元数就较少,布线与开关等外围电路所占的面积也较小,面积效率自然得以提高。
据庆应义塾大学理工学院信息工程系教授天野英晴称:“如果要在电路中实现普通的媒体处理功能,那么使用动态可重构技术时的面积效率大约是FPGA的5倍~10倍。
”继续改善架构减少布线数量目前已进入实用化阶段的动态可重构技术大多基于IPFlex、NEC电子等厂商在2000年前后所开发的基础技术。
受这些基本架构的影响,很多企业在2004年左右也开始着手自行开发相关技术,这些企业包括东芝、三洋电机、日立制作所、三菱电机、瑞萨科技等(见表1)。
表1 日本厂商所开发的动态可重构技术这些公司的动态可重构技术大多尚未应用到实际产品中,仍处在研发阶段。
不过,这些技术都是以IPFlex、NEC电子等开发的基础技术为参考,再设法进行改善。
具体来说,是考虑如何减少单元间的布线,削减冗余面积和电路面积。
东芝研究开发中心计算机网络拓扑研究主管、动态可重构技术FlexSword的开发者吉川宜史就认为:“对于消费类设备来说,现有的动态可重构技术中单元之间的布线还是过多。
”在东芝的FlexSword技术里,ALU矩阵规模较小,仅8路×5级,ALU之间的连接只有上下方向(见图3)。
图3将ALU矩阵与SIMD结合在一起的FlexSword技术图3中的蓝色虚线显示出数据的流向,数据先进入ALU矩阵完成SIMD(单指令多数据流)所不擅长的处理,然后再通过SIMD运算单元进行特定的媒体处理。
而且,FlexSword技术中不是简单的连接邻近单元,而是依次连接1个、2个、4个邻近单元。
吉川宜史表示:“对于媒体处理的蝶形运算那样一边载入数据一边进行处理的方式,这种连接的效率最高。
”三洋电机开发的动态可重构技术的内部结构与东芝的FlexSword技术较为类似。
其将24位的ALU排列成6路×4级的矩阵,每个ALU只与下一级的3个ALU相连接(见图4)。
图4三洋电机车载调谐器该技术主要用于车载调谐器的基带处理。
三洋电机研究开发本部数字技术研究所系统设计研究部科长平松达夫介绍说:“如果要用于消费类设备,那么必须实现更小的电路面积,因此需要减少布线的连接端,使布线的总长度和电路规模均得以减小,这样还有利于提高速度。
”ALU阵列以外的电路也可以动态重构通常说的动态可重构技术大都是指ALU的矩阵排列以及媒体处理和通信处理的优化等。
但最近业界又提出了一种完全不同的动态可重构技术,其中排列的单元并不是ALU。
虽然其内部架构与ALU矩阵架构完全不同,但其目的都是通过切换电路结构来实现动态可重构,以削减电路面积,提高编程灵活性。
例如,三菱电机面向MPEG-2及H.264等熵编码VLC/D(可变长编/解码)处理开发了全新的动态可重构技术。
该技术给数据流中出现频率较高的数据分配一个较短的霍夫曼编码,然后尽可能将这些编码集成到有限的电路面积上。
各单元由4位寄存器与比较器组成,霍夫曼编码表的查询处理其实是通过多个单元并行执行位列的模式匹配(见图5)。
图5 H.264/MPEG-2等VLC/D处理的动态可重构技术在该应用中,各单元的处理只有位列的简单比较,如果采用粗粒度的ALU 矩阵来实现就会太过浪费。
VLC/D处理通用于MPEG-2及H.264等,但表的查询方式不同。
在MPEG-2里,只使用单一的固定表;而H.264及MPEG-4里,数据流的内容需针对每一帧图像分别使用多种不同的表。
为了支持多种标准,并将每个标准的优化特性集成到逻辑电路上,就需要进行动态可重构。
[NIKKEI ELECTRONICS © 2009. Nikkei Business Publications, Inc.All rights reserved.] (南庭译)。