[發明專利]一種面向可重構計算陣列的算子映射系統及方法

有效

• 申請號: 201710854329.8
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107679010B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 葛偉;明暢;楊錦江;陸啟樂;楊軍;陸生禮
• 申請（專利權）人: 東南大學;東南大學—無錫集成電路技術研究所
• 主分類號: G06F15/78
• 分類號: G06F15/78
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳國強

本發明公開了一種面向可重構計算陣列的算子映射系統及方法，包括計算流圖優化模塊、節點層次排序模塊、節點編碼模塊、節點編碼解釋與評價模塊、節點編碼初始化模塊、節點編碼優化模塊，計算流圖優化模塊用于對原始計算流圖進行節點的組合優化；節點層次排序模塊用于對節點進行分層性排序；節點編碼初始化模塊用于調用節點編碼模塊對節點進行編碼，所有節點按照順序排列的編碼組成一條編碼組；節點編碼解釋與評價模塊用于輸入一條編碼組，輸出該編碼組對應的映射結果；節點編碼優化模塊用于對節點編碼模塊獲得的節點的編碼組進行優化，并記錄歷史最有價值的編碼組作為最終的映射編碼組。本發明能夠在穩定可控的時間內獲得滿意的且穩定的映射效果。

技術領域

本發明涉及到可重構計算陣列的計算節點映射技術領域，特別是一種利用兩種編碼特征的節點映射系統及方法。

背景技術

可重構技術解決了速度和靈活兩難的問題，近幾年來，越來越被更多的技術機構所青睞，但是一直以來，由于可重構芯片的形式多樣化和節點映射問題的復雜性，針對可重構計算陣列的計算節點映射技術都沒有得到長足的發展。在以往的解決方案中，主要分為兩類解決方式，一類利用啟發式算法，在長時間的運算后，可以得出較為滿意的解，但是消耗時間很長，并且結果并不穩定；另一類利用貪心法則，大大降低了映射時間，但卻無法保證映射效果。

發明內容

針對可重構計算陣列的節點映射問題，本發明的目的是提供一種面向可重構計算陣列的算子映射系統及方法，以解決計算流圖的優化以及計算節點的映射的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種面向可重構計算陣列的算子映射系統，包括計算流圖優化模塊、節點層次排序模塊、節點編碼模塊、節點編碼解釋與評價模塊、節點編碼初始化模塊、節點編碼優化模塊，其中：

所述計算流圖優化模塊用于對原始計算流圖進行節點的組合優化；

所述節點層次排序模塊用于根據經過計算流圖優化模塊優化后的計算流圖對節點進行分層性排序；

所述節點編碼初始化模塊用于調用節點編碼模塊對經過節點層次排序模塊分層性排序后的節點進行編碼；

所述節點編碼模塊用于對經過節點層次排序模塊分層性排序后的節點進行編碼，所有節點按照順序排列的編碼組成一條編碼組；

所述節點編碼解釋與評價模塊用于輸入一條編碼組，輸出該編碼組對應的映射結果，該映射結果包含模塊對之進行的優化調整；

所述節點編碼優化模塊用于對節點編碼模塊獲得的節點的編碼組進行優化，并記錄歷史最有價值的編碼組作為最終的映射編碼組。

所述計算流圖優化模塊的輸入為以單一運算為節點的原始計算流圖，輸出為以復雜運算為節點的計算流圖，單一運算是指兩個或一個操作數一個操作符的四則運算、邏輯運算、移位運算，復雜運算是指陣列算子能夠實現的多操作數多操作符運算或者單操作數單操作符運算。

所述節點層次排序模塊在排序前對節點進行分層，分層按照輸出節點為最高層，節點的輸入節點的層數等于節點層數減1，如果某個節點同時是多個不同層次節點的輸入節點，則按照層次最低的節點計算該輸入節點的層次數；直到所有節點的層次數被確定，按照層次從低到高對節點進行排序，保證同層次的節點順序無所謂但固定，不同層次的節點順序為高層次節點排在低層次節點之后。

所述節點編碼模塊所得到的編碼分為兩類編碼，一類編碼代表節點映射在陣列中的絕對行數，直接用來進行映射，另一類編碼代表節點映射在陣列中的行數與該節點的輸入節點中映射行數最大的節點的相對距離，編碼組按照所述節點層次排序模塊的排序結果對節點的編碼進行組合。

所述節點編碼初始化模塊對節點編碼模塊獲得的每個節點的編碼進行初始化，將每個節點的絕對行數編碼等于它的排序的索引；將初始化絕對行數編碼組轉換為相對行數編碼組，作為初始化的相對行數編碼組。