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题名可重构计算:软件可定义的计算引擎
被引量:7
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作者
魏少军
李兆石
朱建峰
刘雷波
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机构
清华大学微电子学研究所
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出处
《中国科学:信息科学》
CSCD
北大核心
2020年第9期1407-1426,共20页
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基金
国家自然科学基金重点(批准号:61834002)
国家重点研发计划(批准号:2018YFB2202100)资助项目。
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文摘
随着科技快速进步,新兴应用不断涌现.无法响应软件变化的芯片,如专用集成电路(application-specific integrated circuit, ASIC),将因为生命周期过短,面临一次性工程成本(non-recurring engineering,NRE)过高的难题.与此同时,随着摩尔定律(Moore’s law)和迪纳徳定律(Dennard scaling)走向终结,未来集成电路工艺更新带来的能效收益越来越小,通用处理器可实现的计算能力被芯片功耗约束.近几年兴起的领域定制加速器(domain-specific accelerator, DSA)通过针对特定应用领域的计算模式,定制芯片架构,以期兼顾能量效率和特定领域内的灵活性.但目前DSA面向硬件定制软件,这导致软件生态碎片化,程序员学习成本增大.未来芯片设计需要兼顾灵活性、能量效率和可编程性.软件定义芯片(software-defined chip, SDC)在这一需求下成为了研究热点.可重构芯片通过融合处理器的高灵活性、ASIC的高能效,并通过重构提供了在运行时根据软件定制芯片架构的能力,是当前SDC的研究热点.本文首先回顾SDC的研究动机,然后分析可重构芯片如何满足SDC的需求,之后探讨当前可重构芯片面临的挑战,最后阐述为了实现SDC,可重构芯片未来的发展方向.
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关键词
软件定义芯片
可重构计算
领域定制架构
能量效率
可编程性
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Keywords
software defined chips
reconfigurable computing
domain-specific architecture
energy efficiency
programmability
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分类号
TN492
[电子电信—微电子学与固体电子学]
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