【摘要】：SoC在一塊電路上集成了計(jì)算單元、存儲器和邏輯運(yùn)算單元。可重構(gòu)處理器是SoC的一種,其在運(yùn)算速度,靈活性,功耗等方面取得了較好的平衡。多核處理器結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢不光在于它的高集成度、高并行度、低功耗、簡單的結(jié)構(gòu)和便于設(shè)計(jì)優(yōu)化等,并且在于它能充分利用傳統(tǒng)單核處理器中現(xiàn)有的優(yōu)勢技術(shù),例如寬發(fā)射指令、多線程基礎(chǔ)、低功耗技術(shù)等。目前其主要可以分為同構(gòu)多核和異構(gòu)多核兩種構(gòu)造。自相關(guān)函數(shù)是數(shù)字信號處理中一種常用且重要的函數(shù)。自相關(guān)函數(shù)是衡量一個序列在不同時(shí)間點(diǎn)的值的相似程度的量度。目前自相關(guān)函數(shù)通常采用乘累加算法來實(shí)現(xiàn)。這種方法結(jié)構(gòu)簡單,利于實(shí)現(xiàn),但是在點(diǎn)數(shù)較大時(shí)速度較慢。排序算法是一個經(jīng)典且常用的算法。它的目的是將一個無序的序列經(jīng)過多次比較整理成一個有序的序列。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,排序已經(jīng)逐漸成為當(dāng)代程序設(shè)計(jì)中的一種基本算法。當(dāng)代計(jì)算機(jī)中沒有專門負(fù)責(zé)排序的運(yùn)算單元,以及"諾依曼(Neumann)"瓶頸,使得軟件排序的效率很低。因此,可以在處理器內(nèi)設(shè)計(jì)專門負(fù)責(zé)處理排序的硬件,從而極大提高排序的速度和效率。本文在一款可重構(gòu)SoC平臺的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并優(yōu)化了用FFT實(shí)現(xiàn)的自相關(guān)算法和一種基于排序(合并)樹的排序算法,并將以上兩種算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證與綜合。通過對驗(yàn)證與綜合結(jié)果的比較分析,從而表明以上兩種算法在大點(diǎn)數(shù)時(shí)速度更快,資源開銷更低,更適合并行運(yùn)算。
[Abstract]:SoC integrates computing cells, memory and logical operation units on a single circuit. Reconfigurable processor is a kind of SoC, which achieves a good balance in computing speed, flexibility, power consumption and so on. The advantages of multi-core processor architecture lie not only in its high integration, high parallelism, low power consumption, simple structure and easy design optimization, but also in its ability to make full use of the existing advantages of traditional single-core processors. For example, wide transmit instruction, multi-thread basis, low power technology and so on. At present, it can be divided into two types: isomorphic multicore and isomorphic multicore. Autocorrelation function is a common and important function in digital signal processing. An autocorrelation function is a measure of the similarity of a sequence at different points in time. At present, the autocorrelation function is usually implemented by multiplicative accumulation algorithm. The structure of this method is simple and easy to implement, but the speed is slow when the number of points is large. Sorting algorithm is a classical and commonly used algorithm. Its aim is to arrange an unordered sequence into an ordered sequence after several comparisons. With the rapid development of computer technology, sorting has gradually become a basic algorithm in modern programming. The lack of sorting units in modern computers and the "Neumann (Neumann)" bottleneck make software sorting inefficient. Therefore, hardware dedicated to sorting can be designed within the processor to greatly improve the speed and efficiency of sorting. On the basis of a reconfigurable SoC platform, this paper designs and optimizes the autocorrelation algorithm implemented with FFT and a sort algorithm based on sort (merge) tree, and simulates and synthesizes the above two algorithms. Through the comparison and analysis of the verification and synthesis results, it is shown that the two algorithms are faster in large number of points, lower resource overhead and more suitable for parallel operation.
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN47

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本文編號：2252794