Luận văn Thạc sĩ Công nghệ thông tin: Mô hình hóa mức RTL và thực thi mảng phần cứng có thể tái cấu hình cấu trúc thô cho các ứng dụng xử lý đa phương tiện

Luận văn mô tả thiết kế một cấu trúc tái cấu hình cấu trúc thô ứng dụng cho xử lý đa phương tiện gọi tắt là MUSRA (Multimedia Specific Reconfigurable Architecture). Cấu trúc này được sử dụng để tăng tốc độ tính toán cho các nhiệm vụ tính toán chuyên sâu trong một thuật toán bằng việc khai thác nhiều mức cơ chế song song trong một thuật toán.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Công nghệ thông tin: Mô hình hóa mức RTL và thực thi mảng phần cứng có thể tái cấu hình cấu trúc thô cho các ứng dụng xử lý đa phương tiện MỤC LỤC MỤC LỤC ............................................................................................................ 1 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ....................................... 3 DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................. 4 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ............................................................ 5 TÓM TẮT LUẬN VĂN ...................................................................................... 6 MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 7 Lý do lựa chọn đề tài .................................................................................................7 Mục tiêu đề tài ...........................................................................................................9 Phƣơng pháp nghiên cứu ..........................................................................................9 Kết cấu luận văn ........................................................................................................9 CHƢƠNG 1 : LÝ THUYẾT TỔNG QUAN ................................................. 11 1.1 Giới thiệu chung ................................................................................................11 1.2 Cấu trúc CGRA .................................................................................................11 1.3 Vấn đề cần giải quyết ........................................................................................14 CHƢƠNG 2 : THIẾT KẾ CHI TIẾT CỦA MUSRA .................................. 16 2.1 Đặc tả kỹ thuật ...................................................................................................16 2.2 Cấu trúc mảng phần cứng có thể tái cấu hình ................................................21 2.2.1 Cấu trúc tổng thể của MUSRA.....................................................................21 2.2.2 Mảng RCA....................................................................................................22 CHƢƠNG 3 : KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THỬ NGHIỆM ..................... 39 3.1 Mô hình mô phỏng của MUSRA ......................................................................39 3.2 Kịch bản kiểm chứng ........................................................................................40 3.2.1 Phép tổng sai phân (chênh lệch) tuyệt đối (SAD) ........................................40 3.2.2 Tổng chuyển động (Moving Sum) ...............................................................40 3.2.3 Nhân vô hƣớng hai vector ............................................................................41 3.2.4 Tích chập ......................................................................................................42 3.3 Kết quả thực nghiệm và đánh giá ....................................................................43 3.3.1 Kết quả tổng hợp phần cứng.........................................................................43 3.3.2 Kết quả mô phỏng ........................................................................................44 1 KẾT LUẬN ........................................................................................................ 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 48 2 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Thuật ngữ TT viết tắt Thuật ngữ viết đầy đủ Ý nghĩa Application-Specific Integrated Mạch tích hợp chuyên 1. ASIC Circuit dụng Coarse Grain Reconfigurable Cấu trúc tái cấu hình lõi 2. CGRA Architectures thô 3. CPU Central Processing Unit Đơn vị xử lý trung tâm 4. DMA Direct Memory Access Truy cập bộ nhớ trực tiếp 5. DFG Data Flow Graph Sơ đồ luồng dữ liệu 6. FIFO First In, First Out Field-Programmable Gate Mảng cổng lập trình đƣợc 7. FPGA Array dƣới dạng trƣờng Multiple Instruction, Multiple Xử lý đa lệnh đa dữ liệu 8. MIMD Data Mảng các phần tử xử lý có thể tái cấu hình kiến Multimedia Specific trúc thô ứng dụng cho xử 9. MURSA Reconfigurable Architecture lý đa phƣơng tiện 10. PE Processing Element Phần tử xử lý Single Instruction, Multiple Xử lý đơn lệnh, đa dữ liệu 11. SIMD Data 12. SoC System on Chip Hệ thống trên chip RCA Reconfigurable Cell Array Mảng phần tử tái cấu hình Mức chuyển giao thanh 13. RTL Register Transfer Level ghi 14. VLIW Very Long Instruction Word Từ lệnh rất dài 3 DANH MỤC CÁC BẢNG BẢNG 2- 1: CÁC PHÉP TÍNH ĐƢỢC HỖ TRỢ BỞI RCA. ......................................18 BẢNG 2-2: TÍN HIỆU V O RA CỦA KHỐI RCA8 8 .............................................23 BẢNG 2-3 TÍN HIỆU V O RA CỦA KHỐI RC LINE ............................................25 BẢNG 2-4: MÔ TẢ CÁC TÍN HIỆU CỦA RC. ..........................................................27 BẢNG 2-5: ĐỊNH NGHĨ THÔNG TIN CẤU HÌN ...