EPIMap:利用同态映射提升CGRA应用性能

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EPIMap是一项针对粗粒度可重构架构(CGRA)的应用映射方法,它在解决CGRA平台上的高效编程挑战方面做出了重大贡献。CGRAs因其同时提供高性能和高能效而备受关注,然而,将传统应用程序自动且有效地映射到这种硬件结构是一个关键问题。EPIMap的主要创新之处在于以下几个方面: 1. 利用重新计算克服资源限制:EPIMap首次将重新计算策略引入CGRA编译器中,作为一种处理资源受限问题的解决方案。通过这种方法,编译器能够扩展可能的映射选项,从而找到更优的资源分配和执行路径,提高了整体性能。 2. 问题一般化和复杂性分析:作者提出了一种精确且通用的应用在CGRA上映射问题的表述,并分析了其计算复杂性。这使得问题处理更加系统化,有助于更好地理解和优化映射过程。 3. 高效启发式算法提取:基于问题表述的洞察,EPIMap设计了一个名为EPIMap的全局优化策略。它将输入的应用程序规格(以有向图的形式)转化为满足CGRA映射条件的等价图,从而显著缩小了搜索空间,加快了寻找最佳映射的速度。 实验结果显示,EPIMap在14个源自知名基准程序的重要内核上平均提升了超过2.8倍的性能,相较于现有的最佳映射算法EMS,如理论性能的9个内核,EPIMap达到了最佳性能,而EMS则未能实现这一点。此外,EPIMap在提升性能的同时,对编译时间的增加也在可接受范围内,表明其具有良好的平衡性。 EPIMap的方法论强调了问题形式化和启发式策略的重要性,这对于优化CGRA平台的编程实践具有重要意义,因为它不仅解决了实际问题,还提供了可扩展的框架,可以应用于其他复杂的应用场景。EPIMap的出现有望推动CGRA技术在实际应用中的普及和效率提升。