2016年FPGA加速器:动态加载硬件库方法

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本文档探讨了FPGA(Field-Programmable Gate Array)加速技术中的一个重要创新方法:动态加载硬件库(Dynamically-Loaded Hardware Libraries)。作者分别是Andrea Lomuscio、Alberto Nannarelli和Marco Re,他们在2016年发表的研究成果旨在提高FPGA的灵活性和性能,使得系统能够在运行时根据需求动态地加载和卸载硬件模块,从而适应不断变化的应用场景。 FPGA加速的关键在于其可编程特性,允许硬件设计者在芯片上实现定制化的逻辑结构。传统的FPGA设计通常依赖于预定义的固定功能单元,但动态加载硬件库则提供了更加动态和高效的方式来利用FPGA资源。这种方法通过将硬件模块存储在外部存储器或在线中,允许在程序执行过程中根据需要加载这些模块,减少了重新配置的时间,提高了整体系统的效率。 文档强调了版权和道德权利的重要性,用户可以下载和打印一份出版物用于个人学习或研究,但必须遵守以下规则: 1. 不得进一步分发材料,避免用于任何商业用途或盈利活动,以尊重作者和其他版权所有者的权益。 2. 允许自由分享指向该出版物的URL,但在发现可能侵犯版权的情况时,用户应主动联系,以便立即停止访问并调查相关指控。 该研究的具体贡献可能包括: - 描述了一种新的FPGA编排策略,通过动态加载硬件库优化了资源利用率和性能。 - 提供了实现动态加载的架构细节,如如何管理库的存储、加载过程以及如何确保数据一致性。 - 分析了与静态配置相比,动态加载带来的优势,如更快的响应时间和更高的能效。 - 可能还包含了实验结果和性能评估,展示了动态加载在实际应用中的效果。 为了获取更深入的技术见解和具体的实现细节,读者可以参考论文中提供的APA引用格式,并访问原始的Publisher's PDF版本,这通常被称为记录版,以获得完整的理论框架和实证分析。此外,对于有兴趣进一步探索FPGA加速领域的研究者和工程师来说,这篇论文是一个宝贵的资源,有助于扩展对FPGA设计灵活性的理解和实践。

function [state, Y] = Interpolate(Enable,params,TV,t) %% input % Tavd = [Tj1 Ta-2*Tj1 Tj1 Tv Tj2 Td-2*Tj2 Tj2]; Tj1=TV(1); Ta=2*Tj1+TV(2); Tv=TV(4); Tj2=TV(5); Td=2*Tj2+TV(6); T=sum(TV); % params = [g_vs, g_ve, S, g_Jconst, g_Amax, g_Vmax]; vs = params(1); ve = params(2); Jmax = params(4); ac_Amaxa = Jmax*Tj1; ac_Amaxd = -Jmax*Tj2; ac_Vmax = vs + (Ta-Tj1)*(ac_Amaxa); v_lim = ac_Vmax; a_lima = ac_Amaxa; a_limd = ac_Amaxd; j_lim = Jmax; q0=0; q1=params(3); s = 0; state = 0; if Enable == 1 %% Phase 1: acceleration period %% a) increasing acceleration if t < Tj1 s = q0 + vs*t + j_lim*t*t*t/6; v= vs + j_lim*t*t/2; a= j_lim*t; j= j_lim; end %% b) constant acceleration if t >= Tj1 && t < (Ta-Tj1) s = q0 + vs*t + a_lima*(3*t*t-3*Tj1*t+Tj1*Tj1)/6; v = vs + a_lima*(t-Tj1/2); a = a_lima; j= 0; end %% c) decreasing acceleration if t >= (Ta-Tj1) && t < Ta s = q0 + (v_lim + vs)*Ta/2 - v_lim*(Ta-t) + j_lim*(Ta-t)*(Ta-t)*(Ta-t)/6; v= v_lim - j_lim*(Ta-t)*(Ta-t)/2; a = j_lim*(Ta-t); j= -j_lim; end %% Phase 2: constant velocity period if t >= Ta && t < (Ta+Tv) s = q0 + (v_lim + vs)*Ta/2 + v_lim*(t-Ta); v = v_lim; a = 0; j = 0; end %% Phase 3: deceleration period %% a) decreasing acceleration if t >= (T-Td) && t < (T-Td+Tj2) s = q1 - (v_lim + ve)*Td/2 + v_lim*(t-T+Td) - j_lim*(t-T+Td)*(t-T+Td)*(t-T+Td)/6; v= v_lim - j_lim*(t-T+Td)*(t-T+Td)/2; a = -j_lim*(t-T+Td); j = -j_lim; end %% b) constant acceleration if t >= (T-Td+Tj2) && t < (T-Tj2) s = q1 - (v_lim + ve)*Td/2 + v_lim*(t-T+Td) + a_limd/6*(3*(t-T+Td)*(t-T+Td)-3*Tj2*(t-T+Td)+Tj2*Tj2); v = v_lim + a_limd*(t-T+Td-Tj2/2); a = a_limd; j = 0; end %% c) increasing acceleration if t >= (T-Tj2) && t<T s = q1 - ve*(T-t) - j_lim/6*(T-t)*(T-t)*(T-t); v= ve + j_lim*(T-t)*(T-t)/2; a = -j_lim*(T-t); j = j_lim; end if t>T s = q1; % Y = [s v a j]; state = 2 ; end Y = s; else %% Output state =0; Y = 0; end end 上述代码中Tj1 Ta T Tv Td Tj2 vs ve Jmax ac_Amaxa ac_Amaxd ac_Vmax v_lim a_lima a_limd j_lim q0 q1 s state Enable state function [state, Y] = Interpolate(Enable,params,TV,t)分别表示什么意思

2023-07-20 上传