[發明專利]基于代碼轉換的高級綜合優化方法

在審

• 申請號: 201611033567.4
• 申請日: 2016-11-19
• 公開（公告）號: CN106777503A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 劉強;馬磊
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 程小艷

技術領域

本發明涉及高層次綜合(High Level Synthesis，HLS)工具優化技術，具體涉及一種基于代碼轉換的高級綜合優化方法。

背景技術

隨著IC設計規模及應用復雜行不斷提升，EDA(Electronic Design Automation)的自動化抽象層次越來越趨向于高層，高級綜合工具變得越來越重要。高層次綜合是一種將高層次語言有效地轉化為滿足設計約束的寄存器傳輸級(Register Transfer Level，RTL)描述的工具。HLS提高了硬件設計的抽象層次，具有以下突出優點,文獻[1]及[2]表明:(1)硬件工程師可以減少設計時間，縮短產品上市周期；(2)軟件工程師能完成硬件系統設計；(3)溝通了軟件設計和硬件設計兩個領域，展現了一種軟硬件聯合設計的方法，HLS被認為是下一代半導體工業中的核心角色，在企業界和學術界受到越來越多的關注。

現在的HLS工具在編譯過程中可以采用不同的優化策略，如：操作鏈接，循環流水線化和循環展開等。這些現有工具通常只針對特定的代碼結構執行優化策略，并且對輸入代碼有一定要求。一個適合HLS優化的代碼結構能夠產生性能優良的電路，并且只需要更少的電路資源，相反，不適合HLS優化的代碼結構不僅綜合后的電路性能差，而且還會使用大量的電路資源。

軟件工程師在利用高層次語言C，C++進行開發與硬件工程師利用RTL設計語言設計電路的背景知識存在一定的差距。通常情況下，軟件工程師在算法開發時并不會考慮數據依賴性，操作并行性和流水線處理等問題。所以軟件工程師利用高層次語言設計的代碼在經過HLS工具綜合時，往往無法保證綜合得到性能優異的電路，需要對原始高級算法進行代碼修改和優化。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提出了對設計者的代碼進行修改轉化為HLS工具能夠識別的特定結構，提高HLS工具的效率；通過去除數據間的依賴性提高并行性優化技術，提高電路性能，縮短方案開發時間，并綜合考慮資源使用與性能的平衡。

本發明的技術方案：一種基于代碼轉換的高級綜合優化方法，具體包括以下步驟：

(1)、檢查數據依賴關系；

(2)、重新定義數據；

(3)、利用數據交換的結構實現多個函數并行。

所述步驟(1)數據依賴性指的是不同的函數共同操作一個數據，這個數據多為數組類型。

所述步驟(2)重新定義后的數據類型完全一樣，分別用來存儲不同數據。

所述步驟(3)利用數據交換的結構來對代碼結構進行修改，實現多個函數并行。

本發明相對于現有技術有以下有益效果：

1、本發明提出了利用代碼轉換的方法來提高HLS工具對輸入設計的優化效率，提高并行性。

2、本發明通用性強，適用于不同的C/C++設計方案。

3、本發明提高電路性能，縮短方案開發時間，并綜合平衡資源使用與性能。

附圖說明

圖1本發明方法流程圖。

圖2本發明實施例中的函數之間的數據依賴性。

圖3本發明實施例中的數據交換的結構偽代碼。

具體實施方式

下面通過具體實施例和附圖對本發明作進一步的說明。本發明的實施例是為了更好地使本領域的技術人員更好地理解本發明，并不對本發明作任何的限制。

如圖1所示，一種基于代碼轉換的高級綜合優化方法，具體包括以下步驟：

(1)、檢查數據依賴關系：數據依賴性指的是不同的函數共同操作一個數據，這個數據多為數組類型。

(2)、重新定義數據：重新定義后的數據類型完全一樣，分別用來存儲不同數據。

(3)、利用數據交換的結構實現多個函數并行。

實施1：

本發明選擇了一個在高級綜合工具綜合過程中經常出現但是無法優化的代碼結構進行了代碼轉換，轉換為高級綜合工具能夠識別的結構。下面詳細闡述本發明中的優化方法，具體包括以下步驟：

(1)、檢查數據依賴關系：

數據之間的依賴性指的是不同的函數共同操作一個數據，這個數據多為數組類型。如圖2所示，當兩個函數之間共同訪問一個數據，彼此之間對數據的操作分別是讀寫關系時，即：當讀函數讀取完數據之后，寫函數會更新數據內容，然后讀函數再次讀取數據內容，以此反復。