可重构计算

✍ dations ◷ 2025-04-05 01:03:24 #数字电子,电脑架构

可重构计算(Reconfigurable computing) 是一种具有高度弹性运算组织构造(英语:computing fabric)的电脑处理方式(英语:computer processing)。和使用平常的微处理器主要不同的地方在于,可重构计算具有能力对资料路径(英语:data path)和控制流程做实质上的改变。

可重构计算的概念,在六零年代(1960s),当Gerald Estrin指标性的文章中,提出一台电脑里拥有一个标准处理器和一个可重组硬件矩阵的概念时就已经普及。主要的处理器负责控制可重组硬件。可重组硬件将被客制成执行一项特殊的工作,比如影像处理或模式比对(英语:Pattern matching),如同特制一部分硬件一般快。当某个工作完成,硬件会被调整适合执行另一项工作。这种混合的电脑结构拥有软件的弹性伴随着硬件的速度。不幸的是这个想法远远超过了当时的电子技术。

指可重构计算模块的最小位宽。影响重构的代价和效率。颗粒度小,重构灵活性大,但配置信息多,重构开销大;颗粒度大,重构灵活性小,配置信息少,处理低位宽数据会浪费计算单元降低效率。

在可重组装置上所谓的灵活性(flexibility)主要取决于他们之间路径的互连(interconnect)。其中一种普及的互连的型式为岛状配置(island style layout)产生于场效可编程规化闸阵列(FPGA)厂商,如Xilinx和Altera,其中区块(blocks)被排列成矩阵利用垂直和平行方向绕线(routing)。一个不适当绕线(routing)的布局(layout)会使其缺少弹性(flexibility)和有着较低的资源利用程度(resource utilization),因此而提供有限的效能。如果有太多的互连(interconnect)则会有较多不必要的晶体管,因此需要较大的硅晶空间,较长的电线和较多的能源消耗。

通常,可组合计算系统(configurable computing system)的工具可以分成两个部分,用在可重组矩阵(reconfigurable array)的电脑辅助设计工具(CAD)和用在CPU方面的编译(compilation)工具。前端(front-end)的编译器(complier)是一种整合的工具,会产生结构化的硬件描述(hardware represatation)当成硬件设计流程(hardware design flow)的输入。可重组结构(reconfigurable architecture)的硬件设计流程可以利用设计程序(design process)的三个主要阶段来分类,技术映射(technology mapping),摆置算法(placement algorithm),绕线算法(routing algorithm)。

有一些类型的可重构计算机是被微程序化(microcoded)的处理器,其中微程序被存在随机存取内存(RAM)或EEPROM中,而且可以在重新启动(reboot)改变或执行中(on the fly)改变。像是 AMD 2900系列的bit slice 处理器可以在重新启动办到,而FPGA可以在执行中办到。

有些基于数据流(英语:dataflow)的处理器是利用可重构计算的概念完成的。

相关

  • 石门十八王公庙十八王公庙可以指下列有应公庙:
  • 三白眼三白眼是指眼睛的虹膜部分比较小,眼白的面积比较大,所以眼球的虹膜除了左右两侧有眼白之外,上方或下方也露出眼白。虹膜偏上者(即露出下眼白)称为下三白,反之称为上三白,不过上三白
  • 硫属化物硫族化物或硫属化物(chalcogenide)是指至少含有一个硫族元素(氧族元素中除了氧以外的元素)离子及一个电负性较小元素的化合物。一般硫族元素是指硫、硒、碲、钋及
  • Leiden莱顿大学(荷兰语:Universiteit Leiden)座落在荷兰的莱顿市,是目前荷兰持续运作中最古老的大学。莱顿大学是科英布拉集团、Europaeum以及欧洲研究型大学联盟等大学联盟的一员,享有
  • 黄晋发黄晋发(越南语:Huỳnh Tấn Phát;1913年2月15日-1989年9月30日),越南共产党人。黄晋发是美湫省平大县(今属槟椥省)人。青年时投身抵抗法国殖民统治的反抗运动,后来二战时又参加对抗
  • 贵州民族大学坐标:26°25′21″N 106°40′09″E / 26.42250°N 106.66917°E / 26.42250; 106.66917贵州民族大学位于贵州省贵阳市花溪区,创立于1951年,是中国贵州省一所全日制重点综合性
  • 白芷散白芷散属于中医方剂的经产剂,出自妇人大全良方,由3味中药组成,是用以治疗风湿带下的常用方剂,症状常见赤白带下,滑脱不禁。《医方集解》将本方归于足阳明少阴厥阴药。本方的组成
  • 大溪普济堂坐标:24°53′10″N 121°17′12″E / 24.886042°N 121.286646°E / 24.886042; 121.286646大溪普济堂,是位于台湾桃园市大溪区福仁里大溪老街的百年庙宇,创立于明治三十五年(
  • 马耀南 (1930年)马耀南(1930年-2020年3月13日),回族,甘肃平凉人,中国书画家,中国国民党革命委员会原中央委员会委员。1930年生于平凉。1949年春考入国民党陆军训练班,毕业后被分配到国民党联勤总部
  • 有匪《有匪》(英语:You Fei),晋江文学城作者priest于2015年11月到2016年5月连载完成的网络武侠小说。2016年11月起由湖南文艺出版社出版,共4册,2017年10月推出全集。2018年1月,版权方宣