一种基于数据流解耦的可重构阵列映射方法技术

本发明专利技术公开了一种基于数据流解耦的可重构阵列映射方法，涉及可重构阵列的映射布局领域，首先，在原始DFG(Data Flow Graph,数据流图)中执行速率失配的区域间加入DE(Decouple Element,解耦单元)，对数据流进行解耦；其次，利用一种“局部紧密，全局稀疏”的分簇式互连结构，将解耦后的所述数据流分隔在若干个规则的互连区域内；最后，通过一种分布式多阶段的布局算法，对每块所述互连区域内的所述数据流进行物理布局。本发明专利技术可以提高阵列的执行效率，完成了各种类型的单元的高效映射，并提升布局的速度和质量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数据流解耦的可重构阵列映射方法
本专利技术涉及可重构阵列的映射布局领域，尤其涉及一种基于数据流解耦的可重构阵列映射方法。
技术介绍
可重构阵列由大量PE组成，每个PE以数据流驱动的模式执行操作。通过空间映射的方式，一旦输入数据有效，大量PE便可以同时并行执行。这极大地提高了阵列的计算吞吐率。然而随着可重构阵列的应用范围扩大，当采用传统的映射方案对DFG进行直接映射时，会面临因数据流执行速率不一致而引起的执行效率下降的问题，例如非平衡路径，嵌套循环间变量交互以及访存延迟等。传统的可重构阵列映射技术主要包含全局规则的互连结构，以及以模拟退火为核心的布局算法和以布通率驱动的布线算法，这些映射方法都只考虑了DFG映射的功能正确性，并未对DFG中无法直接体现的数据流执行速率的差异性进行优化，所以并不能达到很好的映射效果。传统可重列阵列映射过程中会遇到各区域数据流执行速率不一致的现象，常见类型包括路径不平衡，嵌套循环间变量交互和访存延迟三种。数据流执行速率失配会对阵列整体性能产生较大影响。图2(a)展现了一个路径不平衡的例子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于数据流解耦的可重构阵列映射方法，其特征在于，首先，在原始DFG中执行速率失配的区域间加入DE，对数据流进行解耦；其次，利用一种“局部紧密，全局稀疏”的分簇式互连结构，将解耦后的所述数据流分隔在若干个规则的互连区域内；最后，通过一种分布式多阶段的布局算法，对每块所述互连区域内的所述数据流进行物理布局。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于数据流解耦的可重构阵列映射方法，其特征在于，首先，在原始DFG中执行速率失配的区域间加入DE，对数据流进行解耦；其次，利用一种“局部紧密，全局稀疏”的分簇式互连结构，将解耦后的所述数据流分隔在若干个规则的互连区域内；最后，通过一种分布式多阶段的布局算法，对每块所述互连区域内的所述数据流进行物理布局。


2.如权利要求1所述的基于数据流解耦的可重构阵列映射方法，其特征在于，加入所述DE，包括，在短路径上加入所述DE作为缓存进行延时；在内外层循环间加入所述DE对循环变量进行缓存；在访存单元和执行单元间插入一个具有灵活流水线级数的DE作为解耦合空间。


3.如权利要求1所述的基于数据流解耦的可重构阵列映射方法，其特征在于，所述DE的输入输出可以根据配置设定为PE(ProcessingElement,执行单元)，当用作解耦访存延迟时，所述DE从所述PE接收访存地址并发送给存储系统；为了维持访存顺序，在所述DE中设置一个范围和内部缓存大小相等的自加器，为每一个访存请求标记一个tag，并将所述访存得到的数据按照所述tag存入内部缓存中相应的条目(entry)；此外，可以通过配置DE的输入/输出为其它DE，将多个DE串接起来以满足不同应用场景下对缓存容量的需求。


4.如权利要求1所述的基于数据流解耦的可重构阵列映射方法，其特征在于，可以通过配置所述DE的输入/输出为其它所述DE，将多个所述DE串接起来以满足不同应用场景下对缓存容量的需求。


5.如权利要求1所述的基于数据流解耦的可重构阵列映射方法，其特征在于，所述分簇式互连结构是将整个阵列的互连网络划分成簇，并在簇内和簇间提供不同互连结构的形式。


6.如权利要求5所述的基于数据流解耦的可重构阵列映射方法，其特征在于，所述互联结构的形式是指，对于一个传统结构的PE阵列，将其分割成特定大小的若干簇，每个所述PE都和簇内其它的所述PE互连；而簇间只提供少量的互连线。


7.如权利要求1所述的基于数据流解耦的可重构阵列映射方法，其特征在于，所述分布式多阶段映射算法包括以下步骤：
步骤1、根据解耦后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：景乃锋，钱恺宸，尹琛，张子涵，王琴，蒋剑飞，绳伟光，毛志刚，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31