可重构计算硬件平台的改进设计

中圈 分类号ｔ Ｐ９ ３ Ｔ ３
可 重构 计 算硬 件 平 台的 改进设 计
王 晟中，陈伟男 ，彭澄廉
（ 旦大学计算机 科学技术学院 ，上海 ２ ０ ３） 复 ０４ ３
捕
要 ：针对现有可重构计算硬 件平台配置时间长、灵活性受限的缺陷，提 出一种改进设计。基于支持二维重构 区域的 Ｖｒ ｘ４ ｉｅ一 现场可编 ｔ
（ ｃ ｏ ｌ ｆ ｏ ｕｅ ｃ ｎ ｅ Ｆ ｄ ｎＵｎｖ ｒｉ ， ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ４ ３ Ｓ ｈ ｏ ｏ ｍｐ ｔ Ｓ ｉ ｃ ， ｕ ａ ｉｅ ｓ ｙ Ｓ ａ ｇ ａ ２ ０ ３ ） Ｃ ｒ ｅ ｔ
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的灵 活 性 、 开 发周 期 短 和 易 维护 的特 性 。
Байду номын сангаас
本文介绍基于 Ｘ ｌ ｘ Ｖｒ ｘ４ Ｆ Ｇ ｉｎ ｉｅ Ｐ Ａ的可重构计算硬件 ｉ ｔ
平 台（ 以下简称样机平 台） 。该平台根据 国家 自然科学基金项
目的要求设计 ，旨在为可重构操作系统 的研究提供一个基础 的设 计验证环境， 为面向适合可重构计算的计算密集型应 用，
１ 概述
可重构计算系统近年来逐渐成为 国际上计算系统研究中 的一个新热点。已有的系统设计方式或是选择软件（ 通用处理 器） ，或是选择硬件（ 专用集成 电路）Ｊ ，这样无法兼得软件 的 灵活性与硬件 的高性能 。 可重构计 算系统作为一种新的体系结构 ，采用可 编程 的 硬件模块来实现计算 ，以及面 向可重 构系统的操作系统来管 理硬件资源、划分和调度硬件任务，并 向开发人员提供高层 次 的编 程 模 型 。在 典 型 的基 于 现 场 可 编程 门 阵列 （ｉｌ Ｆｅ ｄ Ｐｏｒｍｍａｌ Ｇ ｔＡ ｒｙ Ｆ Ｇ ） ｒｇａ ｂｅ ａ ｒ ， Ｐ Ａ 的可重构系统 中， ｅ ａ 决定 Ｆ Ｇ ＰＡ 功能的硬件配置信 息可 以像软件程序那样动态调 用或修改 ， 这样保 留了硬件计算速度快、效率高的优点，又兼具了软件
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程 门阵列（Ｐ Ａ 芯片 ， ＦＧ ） 使重构模块放置更灵活、 片面积利用率更高， 过将单片 Ｆ Ｇ 芯 通 Ｐ Ａ和外设集成在一块印刷 电路板上， 使系统的结构 更紧凑 ，利用 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ内嵌微处理器减轻通 信和访存开销。调试结果表 明，改进平台灵 活性较高、功能和可扩展性更强。 关麓词 ：可重构计算 ；部分可重 构；动态可重构 ；现场可编程门阵列
第３ ６卷 第 ５期
，１ ６ ０． ３
Ｎｏ５ ．
计
算
机
工
程
２１ ０ ０年 ３月
Ｍ ａ ｃ ０ ０ ｒ ｈ２ １
Ｃｏ ｐｕｔ ｒＥｎｇ ｎｅ ｒ ｎ ｍ ｅ ｉ ｅ ｉｇ
・ 工程 应用技 术 与实现 ・
文 章编号：ｌ０ ．２（ １） —０５－ ３ 文 ００ ３ ８ ００ ５ ＿ 一 —４ ２ ｏ ２ ｏ 献标识码： Ａ
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