一种面向能耗的可重构片上统一存储架构

研究了一种新型的针对指令的可重构片上统一存储器架构,能通过配置信息动态地实现Cache和SPM的相互转换,并设计了一套基于Cache相变行为图的动态配置管理算法.为了满足程序执行不同阶段对片上存储资源的需求,对程序的执行特征进行研究并采用了一种基于程序跳转块的程序阶段动态监测与预测技术.通过对程序阶段的预测实现配置信息...     

一种面向媒体应用可重构系统的配置信息缓存管理机制

面向媒体应用的可重构架构中,配置信息的调度严重限制了可重构系统的性能提升.为此,提出一种层次化配置信息缓存的组织结构,并面向媒体应用提出一种基于配置信息分级策略的配置信息缓存管理机制,包括基于预解析的配置信息预取机制和基于混合优先级的配置信息替换策略. 实验表明,采用该设计方案后配置信息的访问性能提高4.34倍. 采用所述配置信息缓存设计方案的可重构系统可在200 MHz 情况下满足1 080 p,30 fps 的实时解码需求,与同类架构相比性能提高1.8倍以上.     

基于Cache时隙冲突图的面向能耗SPM动态优化

为降低嵌入式系统的能耗,该文提出一种基于Cache和SPM共存架构的优化方法. 根据Cache时隙冲突图对数据Cache的行为进行建模,然后采用整数非线性规划算法,将每个时隙中引起Cache缺失的数据页选出,并采用虚存管理机制将其重映射到SPM中. 为了降低SPM动态分配的代价,提出一种具有紧耦合DMA的SPM控制器,可在不中断CPU的情况下进行数据页的搬运与地址重映射. 这种方法可以对整个数据段进行优化,包括全局数据、堆和栈,并在不降低系统性能的前提下获得平均24.83%的能耗收益.     

粗粒度部分动态可重构的人脸检测

人脸检测系统应用在嵌入式环境中需满足多种约束,高计算密集性、控制密集性是实时实现困难的主要原因. 文中提出一种基于名为“REMUS-II”的粗粒度动态可重构架构的人脸检测系统,把层叠型AdaBoost检测算法划分成多个非连续子任务,通过邮箱通信调度、配置流和数据流优化方法来提高指令级并行度和任务级并行度.实验结果表明,检测分辨率为640£480 的图片可获得17 帧/s 的平均检测速度,正面人脸检测率保持在95% 以上.在TSMC 65 nm CMOS工艺、200 MHz工作频率下,REMUS-II 面积约为24 mm2,功率约为194 mW.     

空间分集中频合路器的分析研究

本文介绍了带内振幅色散合路器的工作原理,提供了一种估算衰落信号参数的方法.计算机模拟结果表明:采用该方法可以计算出使带内振幅色散最小时所对应的移相值,简化了合路器的控制.在实验室利用中频静态衰落模拟进行的模拟试验表明:最小振幅色散合路器可以显著减少合路信号的带内振幅色散,改善通信系统的性能.     

面向媒体的粗粒度可重构架构层次化存储设计

为了优化粗粒度可重构架构REMUS-II(Reconfigurable Multimedia System 2)的数据流通路,使其能够完成高性能媒体解码,针对媒体算法的数据访问特征,对REMUS-II的片上存储与片外存储访问模块进行优化.片上存储通过二维数据传输和转置等访问模式进行优化,片上数据传输效率分别平均提高了69.6%和15.1%.片外存储通过块缓存设计优化参考帧访问,平均减少37%的外存访问时间.经过层次化存储设计,REMUS-II数据流可满足计算需求,在200MHz主频下实现H.264算法和MPEG2算法高级档次的1 920像素×1 080像素高清分辨率实时解码.