【摘 要】
:
粗粒度可重构阵列架构(Coarse-Grained Reconfigurable Architecture,CGRA)是一种具有高计算性能、高能效和高灵活性的创新型可重构计算架构。各类计算机应用程序中的计算密
论文部分内容阅读
粗粒度可重构阵列架构(Coarse-Grained Reconfigurable Architecture,CGRA)是一种具有高计算性能、高能效和高灵活性的创新型可重构计算架构。各类计算机应用程序中的计算密集型循环部分通常被映射到CGRA以实现加速。CGRA可以充分利用指令级并行性和数据级并行性,随之而来的是片上数据存储器和计算阵列之间的大规模并行数据访问。因此,即使目标程序在CGRA上成功地构建了数据通路,内存访问的冲突仍然会造成流水线停顿,导致性能的严重下降。针对高并发数据访问,研究人员提出了一种新型的具有多内存块的CGRA架构。但是,在目前的多内存块CGRA架构下,仍然缺少一种有效的循环映射和内存划分方法。本文首先针对面向可重构计算的存储优化问题进行问题定义与建模,将循环映射定义为一个联合优化问题,其中包括用于消除内存访问冲突的内存划分算法和用于最小化循环迭代起始间隔(Initiation Interval,II)的模调度算法。其次,本文针对多个单一内存访问模式和多个目标数组,提出了一种高效内存划分算法。我们为每个目标数组找到一个对应的数组分割方案,并尝试将这些分割后的数组进行合并,从而能够在给定的有限个内存块中完整存储所有的目标数组。然后,本文提出了一种内存数据管理机制来隐藏数据重分配的时间开销。我们利用内存划分后数据的内存块分配的周期性特征,设计了一种固定步长的数据预取方法,在数据预取中嵌入数据重分配。这种机制保证了本文提出的无冲突循环映射过程中不会引入的数据重分配造成的时间开销。最后,为解决上述的联合优化问题,本文设计了一种双重力量引导调度算法。我们的方法通过迭代地调整内存块和PE阵列的双重力量,来实现内存访问模式和算子分配,直到可以找到面向多内存块CGRA的合法映射,即成功的内存划分方案和成功的布局路由方案。基于Livermore,Polybench和Mediabench三个基准测试集的实验结果表明,与最新的研究工作REGIMap,HTDM和REGIMap+MP相比,本文的方法可以将CGRA上的循环性能分别提高至1.89倍,1.49倍和1.37倍,可以将计算资源利用率分别提高至2.29倍,1.92倍和1.2倍。此外,本文的方法具有良好的可扩展性,可以在小型PE阵列上实现其他对比技术在较大的PE阵列上相等甚至更高的计算能力。本文提出的存储优化算法造成的编译时间代价,处于一个合理的可接受范围内。
其他文献
青藏高原是影响东亚甚至是北半球气候变化的关键启动区域,而UTLS(Upper Troposphere and Lower Stratosphere)区域中大气成分的变化也会对全球气候造成重要的影响,因此为了研究青藏高原上空多种对流层顶与UTLS区域大气成分的特征与联系,本文基于2008-2016年COSMIC(Constellation Observing System for the Meteo
房地产行业在我国国民经济发展中扮演着重要角色,但融资问题是绝大多数房地产企业发展壮大过程中的绊脚石。本文主要探讨房地产融资过程中利用REITs发挥的优势以及存在的一些
量子信息科学是量子力学和信息科学相结合产生的一门新兴交叉学科,它带来的生机和活力为信息科学的发展开辟了前进的道路。量子纠缠态是实现量子信息处理所需的基本物理资源,
色素痣为临床最常见的良性损害,表现为棕色至黑色的斑疹或稍高起的丘疹,可呈半球状、乳头瘤状或者有蒂,全身各处均可发生,以面部较多.面部色素痣常用的治疗方法有液氮冷冻、
MORC(Microrchidia)基因是一类高度保守的核蛋白编码基因,它作为一种新型的表观调控因子,参与了植物转录水平的基因沉默和免疫防御调控过程。通常,MORC蛋白的N端含有一个保守的GHKL-type(Gyrase,Hsp90,Histidine kinase,MutL)ATPase模块,它能够影响基因的表达调控过程。目前,MORC蛋白在动物和植物中均已鉴定出,其中在人类和拟南芥中分别鉴定出
三七为五加科人参属植物三七的干燥根及根茎,其主要活性成分为三七总皂苷(PNS),主要功效为活血化瘀、消肿止痛,临床上常用于治疗心脑血管疾病[1,2]。三七为众多中成药的主要原料药,包括云南白药、片仔癀、血塞通、三七通舒胶囊等。因此,三七具有很高的药用价值及经济效益。云南省是中国最大的镉产地,年镉产量达63吨,占中国总产量的46%。不幸的是,三七适宜种植区狭小,且与有色金属矿区高度重叠,导致三七及种
自改革开放后中国家电经历了一段飞速发展的时期。在2008年金融危机导致全球家电销售额下滑和2009年后的复苏,家电行业呈现欧美国家增速放缓,市场趋于饱和,新兴国家地区家电行业增长态势良好的格局。家电行业市场成长空间依然存在并看好。另一方面随着互联网技术的快速发展和制造业的重新回归,传统制造企业通过提升智能化设备和对用户需求进行在线获取和分析来实现小批量定制。为了向消费者及时提供个性化服务和获取更多
樟树(Cinnamomum camphora)作为亚热带常绿阔叶林常见的第三纪孓遗树种,进化历史悠久。目前樟树在许多地方都广泛栽培,且在园林绿化、精油提取、木材家具等方面应用广泛。然而,近年来受人类活动和环境变化的持续影响,樟树的自然资源已消失殆尽,野外仅保留极少数的古樟群体等种质资源,这非常不利于樟树资源的开发利用和资源保护。因此,开展樟树群体遗传学研究对于揭示其遗传结构,阐明其演化规律具有重要