5629

بررسي روش هاي نگاشت وظيفه به بلوك هاي سخت افزاري در سامانه هاي قابل بازپيكربندي

۹۷-۹۸

دكتر هادي شهريار شاه حسيني

در سال‌هاي اخير استفاده از FPGA ها به خاطر قابليت‌هاي مناسب آنها از نظر حجم، كارآيي و انعطاف‌پذيري بيش از پيش مورد توجه قرار گرفته است. يكي از قابليت‌هاي مهم آنها كه باعث انعطاف زيادشان شده است، قابليت بازپيكربندي به صورت كلي يا جزئي است. براي محاسبات با كارايي بالا (HPC) هدف اين است كه از تركيب دو نوع سخت‌‌افزار، پردازنده‌هاي همه منظوره (GPP) و FPGA ها استفاده شود بطوريكه با تقسيم وظايف بين آنها به بيشترين كارايي ممكن دسترسي پيدا كرد. وظايفي كه به صورت ذاتي سريالي هستند و يا جريان كنترل گسترده‌اي دارند روي پردازنده‌هاي همه منظوره (GPP) و وظايفي كه ذاتا ساختار موازي دارند روي FPGA ها با كارايي مناسب‌تري اجرا مي‌شوند. براي اينكه وظيفه روي FPGA اجرا شود، بايد توسط الگوريتم‌هايي به يك سطح با طول و عرض مشخص تبديل گردد، اين سطح بعدا قرار است روي بلوك‌هاي سخت‌افزاري FPGA نگاشت شده و در نهايت روي آن اجرا شود. پس در حقيقت مسئله مهم نگاشت وظايف براي اجرا روي بلوك‌هاي سخت‌افزاري FPGA ها است. اگر تعداد وظايف زياد باشند، حل اين مسئله دشوار خواهد بود. روش‌هاي زيادي براي نگاشت ارائه شده‌اند كه در اين سمينار چهار نمونه از جديدترين روش‌ها بررسي مي‌شوند. در روش‌هاي نگاشت دانه‌ريز، روش اول از سه قسمت توليد كتابخانه، تطبيق به روش تكرار و انتخاب بهترين برش براي نگاشت بهينه استفاده مي‌كند. روش دوم از تجزيه توابع چند خروجي براي به اشتراك‌گذاري بلوك‌هاي منطقي و استفاده از متغيرهاي مشترك بهره مي‌گيرد. هدف اصلي روش‌هاي نگاشت دانه‌ريز ارائه شده، كاهش تعداد بلوك منطقي نهايي بكارگرفته شده براي اجرا است. در روش‌هاي نگاشت دانه‌ريز، در روش اول يك مدير سيستم زمان اجرا طراحي شده است كه از الگوريتم‌هاي رزروسازي، جابه‌جايي، بهترين تناسب در زمان، بهترين تناسب در سطح، پيش واكشي پيكربندي براي نگاشت بهينه و دستيابي به زمان اجراي كمتر استفاده مي‌كند. در روش دوم از نگاشت دانه‌درشت با استفاده از الگوريتم ژنتيك مبتني بر جزيره و تعيين افراد جزيره با تخصيص معماري‌ها به گراف‌هاي وظيفه سعي در بدست آوردن پيشاني پارتو چند هدفه دارد كه به كاربر حق انتخاب تخصيص را با توجه به دو هدف زمان اجرا و توان مصرفي مي‌دهد. واژه‌هاي كليدي: سيستم‌هاي قابل بازپيكربندي، فناوري نگاشت، دستگاه‌هاي قابل بازپيكربندي، بازپيكربندي زمان اجرا، گراف وظيفه

11/14/2018 12:00:00 AM

59204

1397/09/20