基于任意维数矩阵LU分解的可重构计算结构的调度方法技术

本发明专利技术属于矩阵计算技术领域，尤其涉及基于任意维数矩阵LU分解的可重构计算结构的调度方法，其采用的任意维数矩阵LU分解的可重构计算结构由处理单元、接口控制器及调度模块、存储模块构成，包括：将处理单元互连，并与接口控制器构成一个可重构处理阵列；调度模块设计调度机制，生成配置信息并下发至可重构处理阵列；构建满足当前维数矩阵LU分解的计算结构；基于构建的计算结构，根据调度机制为处理单元分发计算数据，进行LU分解计算；将LU分解计算的结果通过接口控制器返回至存储模块。本发明专利技术以固定处理单元可重构的方式，实现任意维数矩阵LU分解计算，提高LU分解的灵活性。

Scheduling method of reconfigurable computing architecture based on LU decomposition of arbitrary dimension matrix

The invention belongs to the technical field of matrix calculation, the calculation method of scheduling structure reconfiguration LU dimension matrix decomposition based on any particular, its use of arbitrary dimension matrix LU decomposition of reconfigurable computing structure by the processing unit, an interface controller and scheduling module, storage module, including: a processing unit and a reconfigurable interconnection. Processing array structure and interface controller; scheduling module design scheduling mechanism, build configuration information and issued to the reconfigurable processing array; constructed to meet the current structure dimension calculation matrix LU decomposition; structure calculation based on the construction, according to the scheduling mechanism for distributed computing data processing unit, LU decomposition calculation; LU decomposition results by return to the memory module interface controller. The method can realize the LU decomposition calculation of any dimension matrix by the way of the reconfigurable processing unit, so as to improve the flexibility of the LU decomposition.

【技术实现步骤摘要】
基于任意维数矩阵LU分解的可重构计算结构的调度方法
本专利技术属于矩阵计算
，尤其涉及基于任意维数矩阵LU分解的可重构计算结构的调度方法。
技术介绍
LU分解是一种科学计算中的矩阵分解方法，常用于线性方程的求解、矩阵求逆和行列式计算，在图形图像处理、科学计算等诸多领域也有广泛应用。LU分解法是将原正方矩阵分解成一个上三角形矩阵和一个下三角形矩阵。当矩阵为N阶非奇异矩阵并且所有顺序主子式不为0，则矩阵可以分解为一个主对角元素全为1的下三角矩阵L和一个上三角矩阵U的乘积，即A＝LU，且分解是唯一的。目前大部分矩阵运算都是基于软件实现，但是随着矩阵维数的增长，软件处理的速度会大幅度变慢。基于硬件实现的大维数矩阵LU分解能够充分发挥硬件的速度，但是大维数矩阵LU分解对计算资源和存储空间要求较高，已有的高性能矩阵LU分解并行结构设计需要对算法进行较大幅度的并行化改写或构建复杂的并行模型，并实现与之对应的专有并行化结构，消耗资源较多，但是复用性与扩展性均不理想，难以实现变维数矩阵的LU分解计算；而使用较通用的线性阵列来实现LU分解的设计执行时间复杂度较高，无法充分挖掘LU分解计算中的数据并本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于任意维数矩阵LU分解的可重构计算结构的调度方法，其特征在于，其采用的任意维数矩阵LU分解的可重构计算结构由处理单元、调度模块、接口控制器及存储模块构成；处理单元对输入的任意维数矩阵进行LU分解计算，所述处理单元为乘累加器和乘累加&乘法器，乘累加器和乘累加&乘法器分别简称为PE1和PE2；调度模块根据当前可用的处理单元数目、LU分解计算性能需求及待LU分解矩阵维数，设计调度机制，生成配置信息并下发至接口控制器；接口控制器接收调度模块下发的配置信息及存储模块下发的待LU分解的任意维数矩阵，并根据调度模块下发的配置信息构建计算结构及为处理单元分发待LU分解的任意维数矩阵；存储模块...

【技术特征摘要】
1.基于任意维数矩阵LU分解的可重构计算结构的调度方法，其特征在于，其采用的任意维数矩阵LU分解的可重构计算结构由处理单元、调度模块、接口控制器及存储模块构成；处理单元对输入的任意维数矩阵进行LU分解计算，所述处理单元为乘累加器和乘累加&乘法器，乘累加器和乘累加&乘法器分别简称为PE1和PE2；调度模块根据当前可用的处理单元数目、LU分解计算性能需求及待LU分解矩阵维数，设计调度机制，生成配置信息并下发至接口控制器；接口控制器接收调度模块下发的配置信息及存储模块下发的待LU分解的任意维数矩阵，并根据调度模块下发的配置信息构建计算结构及为处理单元分发待LU分解的任意维数矩阵；存储模块下发待LU分解的任意维数矩阵至接口控制器，并接收处理单元输出的任意维数矩阵的LU分解计算结果；基于所述任意维数矩阵LU分解的可重构计算结构，实现任意维数矩阵LU分解调度，包括以下步骤：步骤1：将处理单元互连，并与接口控制器构成一个可重构处理阵列；步骤2：调度模块根据当前可用的处理单元数目、LU分解计算性能需求及待LU分解矩阵维数，设计调度机制，生成配置信息并下发至可重构处理阵列；步骤3：接口控制器接收调度模块下发的配置信息，根据配置信息配置处理单元之间的互连关系，构建满足当前维数矩阵LU分解的计算结构；步骤4：基于构建的计算结构，存储模块将待LU分解的任意维数矩阵作为计算数据，下发到可重构处理阵列中的接口控制器，接口控制器根据调度模块的调度机制为处理单元分发计算数据，进行LU分解计算；步骤5：将LU分解计算的结果通过接口控制器返回至存储模块。...

【专利技术属性】
技术研发人员：高彦钊，张兴明，宋克，吕平，张文建，沈剑良，魏帅，赵博，刘冬培，杨堃，刘宗海，
申请(专利权)人：中国人民解放军信息工程大学，天津市滨海新区信息技术创新中心，
类型：发明
国别省市：河南,41