Сибирский федеральный университет

Перевод названия: THE TECHNOLOGY OF ARCHITECTURE-INDEPENDENT HIGH-LEVEL VLSI SYNTHESIS

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2014

Ключевые слова: система на кристалле, system-on-chip, parallel computing, Data Flows, functional programming, algorithm, High-level synthesis, параллельные вычисления, потоки данных, функциональное программирование, алгоритм, высокоуровневый синтез

Аннотация: Изложены результаты анализа методов и маршрутов, обеспечивающих поддержку процесса проектирования однокристальных систем с реконфигурируемой архитектурой. Выделены характерные особенности проектирования однокристальных систем методами нисходящего проектирования и высокоуровневого синтеза. Сформулирована задача повышения эффективности разработки СБИС на основе технологий архитектурно-независимого проектирования. Функционально-потоковая модель параллельных вычислений, язык и метод построения аппаратной модели СБИС на основе функционально-потокового подхода рассмотрены. На основании рассмотренной аппаратной модели вычислений предложен оригинальный подход к разработке архитектурно-независимого представления СБИС. Применение архитектурно-независимого описания алгоритмов и использование параллелизма на уровне операций в совокупности с потоковой моделью параллельных вычислений на уровне языка позволило разработать принципиально новый маршрут проектирования СБИС. Разработаны методы проектирования цифровых однокристальных систем на основе функционально-потокового подхода для данного маршрута. Отличительной предлагаемого чертой предлагаемого маршрута проектирования является построение промежуточных структур данных описывающих программу на функционально-потоковом языке. Разработанные структуры позволяют осуществлять эффективный переход от функционально-потокового представления исходных алгоритмов к регистрово-вентильному представлению СБИС. При таком подходе верификация архитектуры СБИС осуществляется на этапе формального описания, до перехода к синтезу системы. Разработан принцип и методика преобразования предопределенных функций функционально-потоковых параллельных программ в регистрово-вентильное описание архитектуры СБИС. Рассмотрены основные особенности и ограничения синтеза функций языка при переходе к регистрово-вентильному представлению. The article presents the results of the analysis of the methods and design flows supporting the design of a single-chip computing system with a reconfigurable architecture. Some distinctive features of the development of a single-chip computing system with the use of a top-down design and a high-level synthesis are revealed. The problem of increasing the effectiveness of the VLSI design process based on the architecture-independent design technology is defined. A functional dataflow model of parallel computing, the language and method of constructing a VLSI hardware model based on the functional dataflow approach are considered. An original approach to the development of an architecture-independent VLSI representation based on the proposed hardware computation model is suggested. The application of an architecture-independent description of algorithms and the use of parallelism at the level of operations in conjunction with the dataflow model of parallel computing make it possible to develop a new type of the VLSI design flow. Methods for designing a digital single-chip computing system on the basis of the functional dataflow approach have been developed for this design flow. An outstanding feature of the proposed design flow is the construction of intermediate data structures which describe the program in the functional dataflow language. The proposed approach allows an efficient conversion of the initial functional representation of dataflow algorithms into the register-gate representation of VLSI. The verification of the VLSI architecture is carried out at the formal description stage before proceeding to the system synthesis. The main features and limitations of the language functions synthesis in the transition to the register-gate representation are considered.

Журнал: Доклады Академии наук высшей школы Российской Федерации

Выпуск журнала: № 1

Номера страниц: 93-103

ISSN журнала: 17272769

Место издания: Новосибирск

Издатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный технический университет

• Легалов Александр Иванович (Сибирский федеральный университет)
• Непомнящий Олег Владимирович (Сибирский федеральный университет)
• Рыженко Игорь Николаевич (Сибирский федеральный университет)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК