面向无线通信的可重构计算技术与FFT处理器研究

“云计算-面向应用领域的可重构计算单元研究” 这篇文档主要探讨的是在云计算背景下，面向特定应用领域的可重构计算技术。可重构计算是一种灵活的计算方式，它允许硬件根据不同的应用需求进行动态调整，以提高计算效率和资源利用率。论文重点关注无线通信领域，特别是快速傅里叶变换（FFT）和正交频分复用系统（OFDM）中的码片级处理（CRP）算法。 首先，论文提出了一种名为RadiX-2/22/23/24的分解算法，用于减少FFT运算中所需的通用复数乘法器数量。这种方法利用平衡二叉树算法，最小化了存储旋转因子的需求，从而优化了硬件实现。此外，为了进一步优化硬件资源，文中还提出了常数乘法器的共享策略，通过可重构多常数乘法器（RMCM）和多常数乘法器（MCM），实现了面积优化的共享常数乘法器结构。这种结构支持128点到8192点的FFT运算，其设计已经应用于面向DVB-T（数字视频广播-手持设备）应用的FFT处理器。 在FFT处理器的基础上，论文还研究了UMTS（全球移动通信系统）中的CRP算法。通过对CRP算法的分析，提取出粗粒度的基本运算集合，并设计了基本计算电路，这些电路通过互连单元连接形成可重构计算节点（TILE）。TILE与可重构存储器和配置电路共同构成可重构计算阵列，使得系统能够适应不同计算任务的映射。 硬件实现部分，可重构FFT处理器采用了SMIC 0.13um工艺，设计适用于DVB-T应用，工作频率高达34MHz。虽然文档未提及存储器面积，但可以推断整个设计注重了性能和功耗的平衡，以适应云计算环境的高效能和低能耗需求。 总结来说，这篇论文的核心贡献在于提出了一种面向应用的可重构计算方法，包括优化的FFT处理结构和可重构计算阵列设计，这为云计算平台提供了更高效、灵活的硬件支持，特别是在无线通信领域的计算密集型任务上。这种技术有望提升云计算服务的性能和定制化程度，同时降低资源消耗，符合云计算不断发展的趋势。