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支持FPGA动态重构的RISC-V扩展指令集设计与实现
1
作者
周炫锦
蔡刚
黄志洪
《计算机工程》
北大核心
2025年第5期229-238,共10页
目前实现动态重构的常用方法是通过片上接口进行配置,一般采用现场可编程门阵列(FPGA)官方提供的动态重构控制知识产权(IP)核,并通过系统总线与处理器相连。这种方法会占用较多静态部分的逻辑资源,并且限制了片上接口的运行频率。针对...
目前实现动态重构的常用方法是通过片上接口进行配置,一般采用现场可编程门阵列(FPGA)官方提供的动态重构控制知识产权(IP)核,并通过系统总线与处理器相连。这种方法会占用较多静态部分的逻辑资源,并且限制了片上接口的运行频率。针对这些问题,提出将FPGA抽象为大规模存储器的设计理念,构建DPRC动态重构控制指令集及配套应用程序编程接口(API),以优化逻辑资源占用量,消除缓冲延迟。指令集的实现以原有RV32IMC为基础,采用微指令序列控制片上接口部分,通过与数据通路紧密耦合来减少逻辑资源使用量,使用参数化多周期方案优化时序并确保通用性。实验结果表明,与传统方法相比,该系统中动态重构功能相关逻辑资源占用量减少84%,频率提高312%。相较于原有处理器,添加扩展指令集后处理器自身资源占用量仅增加5%,最差情况下扩展部分对时钟周期的影响小于0.2 ns,表明该动态重构控制方案具有低成本、高主频的特性。
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关键词
RISC-V指令集
扩展指令集
动态重构
FPGA技术
大规模存储器
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职称材料
基于并行磁盘阵列的视频数据布局
被引量：
3
2
作者
何元清
孙世新
黄天云
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2004年第4期63-65,共3页
分析了大规模视频存储服务器的性能指标要求、体系结构、数据布局和准入控制等问题,提出了基于并行磁盘阵列上的、可满足用户多QoS要求的、基于三层可扩展的MPEG2视频编码的多分段视频存储方案,比已有的平衡放置、周期放置等方案能提供...
分析了大规模视频存储服务器的性能指标要求、体系结构、数据布局和准入控制等问题,提出了基于并行磁盘阵列上的、可满足用户多QoS要求的、基于三层可扩展的MPEG2视频编码的多分段视频存储方案,比已有的平衡放置、周期放置等方案能提供更好的灵活性、更高的可扩展性。
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关键词
并行
磁盘阵列
大规模
视频
存储器
服务器
体系结构
数据布局
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职称材料
题名
支持FPGA动态重构的RISC-V扩展指令集设计与实现
1
作者
周炫锦
蔡刚
黄志洪
机构
中国科学院空天信息创新研究院
中国科学院大学电子电气与通信工程学院
出处
《计算机工程》
北大核心
2025年第5期229-238,共10页
基金
国家自然科学基金(61704173)。
文摘
目前实现动态重构的常用方法是通过片上接口进行配置,一般采用现场可编程门阵列(FPGA)官方提供的动态重构控制知识产权(IP)核,并通过系统总线与处理器相连。这种方法会占用较多静态部分的逻辑资源,并且限制了片上接口的运行频率。针对这些问题,提出将FPGA抽象为大规模存储器的设计理念,构建DPRC动态重构控制指令集及配套应用程序编程接口(API),以优化逻辑资源占用量,消除缓冲延迟。指令集的实现以原有RV32IMC为基础,采用微指令序列控制片上接口部分,通过与数据通路紧密耦合来减少逻辑资源使用量,使用参数化多周期方案优化时序并确保通用性。实验结果表明,与传统方法相比,该系统中动态重构功能相关逻辑资源占用量减少84%,频率提高312%。相较于原有处理器,添加扩展指令集后处理器自身资源占用量仅增加5%,最差情况下扩展部分对时钟周期的影响小于0.2 ns,表明该动态重构控制方案具有低成本、高主频的特性。
关键词
RISC-V指令集
扩展指令集
动态重构
FPGA技术
大规模存储器
Keywords
RISC-V instruction set
extended instruction set
dynamic reconfiguration
FPGA technology
large scale memory
分类号
TP332 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
基于并行磁盘阵列的视频数据布局
被引量：
3
2
作者
何元清
孙世新
黄天云
机构
电子科技大学计算机科学与工程学院
出处
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2004年第4期63-65,共3页
文摘
分析了大规模视频存储服务器的性能指标要求、体系结构、数据布局和准入控制等问题,提出了基于并行磁盘阵列上的、可满足用户多QoS要求的、基于三层可扩展的MPEG2视频编码的多分段视频存储方案,比已有的平衡放置、周期放置等方案能提供更好的灵活性、更高的可扩展性。
关键词
并行
磁盘阵列
大规模
视频
存储器
服务器
体系结构
数据布局
Keywords
Parallel
Disk Array
Large-scale Video Storage Server
Video Server Architecture
Data Placement
分类号
TP338.6 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
支持FPGA动态重构的RISC-V扩展指令集设计与实现
周炫锦
蔡刚
黄志洪
《计算机工程》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
基于并行磁盘阵列的视频数据布局
何元清
孙世新
黄天云
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2004
3
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职称材料
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