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Karteikarten
309
Studierende
24
Lernmaterialien
Ziel des technologieabbildungs-Schritts ( LUT - basiert )
Finde für Schaltfunktion f eine äquivalente Darstellung die ausschließlich aus Teilfunktionen mit <= k Eingängen besteht und bei der Umsetzung
möglichst
Definiton: Custom Computing Machines, CCM
Rechner(systeme), die and die Bedürfnisse der Anwendung angepasst werden können
Definition: reconfigurable Logic, RL:
Technologische Grundlage für die realisierung von rekonfigurierbaren Rechnern.
Realisiert über universal gatter welche über Verbindungsnetzwerke realisiert sind.
Functional Memory Konzept
Übersetzung des HLL Codes in Entscheidungstabellen, kann vollautomatisch erfolgen => decision table compiler
Bedingungen und Anweisungen können komplett in FPGA Hardware implementiert werden => Prozessor benötigt lediglich LOAD, STORE, JUMP Befehle um auf den FPGA zugreifen zu können.
=> Minimal Instruction Set Computer
FM ist der Coprozessor, Coprozessor Befehle sind LOAD, STORE. Compiler muss für die korrekte Abbildung der Adressen sorgen
Konfiguration müssen vorab erzeugt werden, es erfolgt keine automatische HW / SW Partitionierung
FlowMap Algorithmus: Ziel
optimierung des Zeitverhaltens. ( Verzögerungszeit als Kostenfunktion)
Rechnen im Raum ( + Beispiel )
Abbildung einer Anwendung auf einen Datenfluss mit möglichst vielen parallelen Abläufen, spatiale Kommunikation über Verbindungsteile
Beispiele:
datenflussorientierte Architekturen, zum Teil ASIC
Grobe Einteilung existierender Systeme:
Rekonfigurierbare Akzeleratoren:
Oft erweiterungs Board / Steckmodule, werden an den Host angeschlossen.
Vollkonfigurierbare Rechner:
Systeme die keinen befehlssatz orientierte Komponenten enthalten.
Rekonfigurierbare Universalprozessoren:
herkömmlicher Rechener + konfigurierbare Erweiterung ( enggekoppelt )
Rekonfigurierbare System-on-Chip:
Architekturen in denen rekonfigurierbare Komponenten gleichberechtigt mit Prozessorkernen, Speicher und Spezialhardware auf einem Chip integriert sind.
Idee hinter dem Clustering von LUT in FPGAs
Reduktion der nach außen führenden Verdrahtungen.
Naiver Ansatz bei n LUT's mit m Eingängen müssen m*n Leitungen nach außen geführt werden.
In der Praxis ist die Anzahl jedoch deutlich geringer.
Definition: Configuration
The process of changing the structure of a reconfigurable device at start-up time.
Wesentliche Merkmale von PRISC
PFU hat Konstante Schaltungstiefe (Zeitverhalten vorhersagbar, stark eingeschränkt bezüglich der möglichen Schaltungsstrukturen)
PFU SRAM basiert, Konfigurationsbits erscheinen als Zusammenhängender Speicherbereich. Zugriff über Paddr und Pdata Leitungen
PFU und FU nicht gleichzeitig nutzbar da sie sich einen Ergebnisbus teilen
Mehrere Konfigurationskontexte können im Datensegment der Anwendung abgeleget werden. Diese entsprechen sog. logischen PFUs.
(kostet Zeit ähnlich wie ein Cache Miss )
OTP (one time programmable)
Hersteller liefert vorgefertigte Schaltkreise aus, Kunde kann diese einmalig Programmieren.
Fusible Link / Antifuse Technologie: bei Schaltkreise sind alle Verbindungen unterbrochen / bestehend. Durch anlegen großer Spannung können diese dann zerbrochen oder geschaffen werden.
Rechnen in Zeit ( + Beispiel )
Abbildung einer Anwendung auf eine sequenzielle Abfolge von Basisoperationen, temporale Kommunikation über Speicher
Beispiel
Von-Neumann Konzept, Befehlssatz orientierte Architektur
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