RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Моделирование и анализ информационных систем // Архив

Модел. и анализ информ. систем, 2022, том 29, номер 1, страницы 60–72 (Mi mais767)

Theory of computing

Методы преобразования параллелизма в процессе высокоуровневого синтеза СБИС

И. Н. Рыженкоa, О. В. Непомнящийa, А. И. Легаловb, В. В. Шайдуровc

a Сибирский Федеральный Университет, пр. Свободный, д. 79, г. Красноярск, 660041 Россия
b Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”, ул. Мясницкая, д. 20, г. Москва, 101000 Россия
c ФГБНУ Федеральный исследовательский центр “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”, Академгородок, д. 50, г. Красноярск, 660036 Россия

Аннотация: Предложены методы повышения эффективности разработки СБИС на основе метода архитектурно-независимого проектирования. Рассмотрен маршрут высокоуровневого синтеза СБИС. Изложен принцип построения аппаратной модели СБИС на основе функционально-потоковой парадигмы программирования.
Представлены результаты разработки методов и алгоритмов трансформации, функционально-потоковых параллельных программ в программы на языках описания аппаратуры, обеспечивающих поддержку процесса проектирования цифровых однокристальных систем. Рассмотрены принципы оценки и выделены классы ресурсов, требуемых для анализа проектных решений. Введены коэффициенты редукции и методики их расчета по каждому классу ресурсов. Предложен алгоритм расчета коэффициентов редукции и оценки требуемых ресурсов. Предложен алгоритм преобразования параллелизма с учетом заданных ограничений целевой платформы. Разработан механизм обмена метриками с архитектурно-зависимым уровнем. Приведены примеры редукции параллелизма для платформы ПЛИС и практическая реализация тестовых алгоритмов БПФ в базисе ПЛИС Virtex$^{\mathrm{\circledR}}$ UltraScale. Разработанные методы и алгоритмы позволяют использовать метод архитектурно-независимого синтеза для переноса проектов СБИС на различные архитектуры с помощью изменения параллелизма схемы и эквивалентных преобразований параллельных программ. Предложенный подход обеспечивает множество вариантов аппаратных решений для реализации на различных целевых платформах.

Ключевые слова: параллельные вычисления, потоки данных, функционально-потоковое параллельное программирование, цифровая интегральная схема, высокоуровневый синтез.

УДК: 004.4’416+004.432.42

MSC: 94-04

Поступила в редакцию: 02.09.2021
Исправленный вариант: 23.02.2022

DOI: 10.18255/1818-1015-2022-1-60-72



Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024