Глоссарий реконфигурируемых вычислений

Это глоссарий терминов, используемых в области реконфигурируемых вычислений и реконфигурируемых вычислительных систем, в отличие от традиционной архитектуры фон Неймана .

Совокупная встроенная память: Относится к общему объему встроенной памяти, доступной для систем с несколькими FPGA.
Память с автопоследовательностью (ASM): Память антимашинных данных, включая счетчики данных, которые программируются с помощью программного обеспечения для генерации потоков данных во время выполнения.
Битстрим: Файл настройки ПЛИС (имеет расширение .bit). Битовый поток загружается в FPGA, когда он готов к выполнению. Получается после места и маршрута, окончательный результат этапа места и маршрута.
Общая память: Следует относиться к памяти на плате с несколькими FPGA, к которой все FPGA могут напрямую передавать данные и которая является внешней по отношению к FPGA.
Компиляция/ компиляция: Сегменты/части кода, предназначенные для работы на микропроцессоре. Это может включать запуски моделирования/эмуляции, которые выполняются на процессоре. В качестве альтернативы это слово можно использовать для обозначения процессов синтеза, а также места и маршрута для реконфигурируемых устройств.
Совместное составление: Совместная компиляция программного обеспечения/программного обеспечения : компиляция для создания кода программного обеспечения и кода программного обеспечения, включая автоматическое разделение программного обеспечения/программного обеспечения.
Конфигурационное ПО: Исходные программы для конфигурации. Имея структурную природу, Configware является аналогом программного обеспечения (имея процедурный характер).
Конфигурация: Должно относиться к битовому потоку, загруженному в данный момент в FPGA. При свободном использовании это слово также может относиться к компонентам/набору микросхем, составляющим плату или реконфигурируемую машину, чего не должно быть.
Точное моделирование цикла: Моделирование, которое точно имитирует часы на FPGA, записывает изменения в данных на основе нарастающего/спадающего фронта тактового сигнала.
Эмуляция / Моделирование: Процесс имитации поведения конструкции ASIC на аппаратном обеспечении на базе FPGA или системе на базе процессора или (в случае моделирования) на компьютере.
расходное оборудование: Помимо конфигурационного ПО, для планирования данных необходим второй источник программирования. Программное обеспечение Flowware основано на потоках данных , в отличие от программного обеспечения , которое основано на потоке инструкций.
Высокопроизводительные вычисления (HPC): Параллельные вычисления на основе массива микропроцессоров или (Reconfigurable HPC ): FPGA или rDPA, характеризующиеся большим временем выполнения и вычислительными ресурсами, параллельными реализациями алгоритмов.
Гибридный: В этом контексте термин «гибрид» означает симбиоз процедурных вычислений (на основе потока инструкций) и реконфигурируемых вычислений (без выборки инструкций во время выполнения).
Гибридное ядро: Вычисления с гибридным ядром — это метод расширения стандартной архитектуры набора команд (например, x86) инструкциями, специфичными для приложения, для повышения производительности приложения. Это форма гетерогенных вычислений , в которой асимметричные вычислительные блоки сосуществуют с «обычным» процессором.
Локальная память: Этот термин следует использовать исключительно для описания памяти, которая является внешней по отношению к FPGA или rDPA , подключается непосредственно к FPGA и не подключается к какой-либо другой FPGA или устройству на плате или за ее пределами. Ее следует называть «Встроенной памятью», если она расположена на плате одной микросхемы с FPGA или rDPA .
Морфваре: Другой термин для реконфигурируемых устройств, обозначающий возможность реконфигурации в отличие от « аппаратного обеспечения ».
Встроенная память: Этот термин должен относиться к памяти, которая доступна внутри одного кристалла (будь то срезы BRAM или срезы SRAM). Термин «кэш» следует использовать исключительно для памяти, напрямую подключенной к процессорам на стороне системы/хоста.
Место и маршрут: Процесс преобразования списка соединений в физически отображенные и размещенные компоненты на FPGA или rDPA , заканчивающийся созданием битового потока .
Реконфигурируемый компьютер: Реконфигурируемый компьютер с архитектурой Estrin обычно объединяет обычный главный компьютер с микропроцессором и реконфигурируемый сопроцессор, такой как плата FPGA или rDPA . Сопроцессор можно переконфигурировать для выполнения различных вычислений во время выполнения программы главного компьютера путем загрузки соответствующих битовых потоков. Новые архитектуры на основе FPGA устраняют необходимость в хост-процессоре, предоставляя механизмы настройки устройства при загрузке с флэш-памяти и прямую поддержку основных интерфейсов к памяти и сетевым ресурсам через шину, настроенную в структуре устройства. Сравнительно недавно рынок развился для маломощных реконфигурируемых систем-на-кристалле ( SoC ) устройств, которые производители могут настраивать в соответствии с приложениями своих продуктов, которые обычно представляют собой портативную бытовую мультимедийную электронику. Устройства обычно включают в себя один или несколько процессоров фон Неймана и предоставляют механизмы для расширения набора команд процессора(ов) и/или сопряжения устройства с другими подсистемами продукта. Хотя эти устройства технически являются «реконфигурируемыми процессорами», на самом деле они предназначены для однократной настройки во время производства или для перенастройки в рамках обновления на месте, но не для перенастройки «на лету».
Реконфигурируемые вычисления: Вычислительная парадигма, использующая реконфигурируемые устройства, такие как FPGA или rDPA, для обработки данных. Другой битовый поток может быть загружен во время выполнения программы или для запуска другой программы «на лету». Реконфигурируемые компьютеры с архитектурой Estrin включают обычные процессоры фон Неймана в качестве основных или управляющих процессоров и обычно используют одно или несколько реконфигурируемых устройств в качестве сопроцессоров. Новые архитектуры на основе FPGA устраняют необходимость в хост-процессоре, предоставляя механизмы настройки устройства при загрузке с флэш-памяти и прямую поддержку основных интерфейсов к памяти и сетевым ресурсам через шину, настроенную в структуре устройства. Однако обеспечение стабильной вычислительной платформы с сохранением состояния внутри реконфигурируемого устройства требует частичной реконфигурируемости , то есть возможности реконфигурировать только ту часть устройства, которая реализует приложение, оставляя при этом неизменной часть устройства, реализующую платформу - память и сетевые интерфейсы, драйверы устройств и т. д. Современные устройства FPGA допускают частичную реконфигурацию, но реализация проектов, которые могут эффективно использовать эту функцию, по-прежнему остается сложной задачей при проектировании систем на кристалле.
Реконфигурируемое устройство: FPGA , rDPA и любые другие устройства, функциональность которых может быть изменена во время выполнения. Реконфигурируемое устройство может иметь детальную архитектуру, такую как FPGA , или грубую архитектуру, такую как rDPA . Если в аппаратной архитектуре как функциональность элементов обработки, так и взаимосвязи между ними могут быть изменены после времени изготовления, то это реконфигурируемое устройство или архитектура.
Реконфигурация: Конфигурация, программирование, перепрограммирование (см. также Configware).
Системная память/память хоста: Следует относиться к памяти на материнской плате микропроцессора. Вы также можете называть ее памятью хоста, а не кэш-памятью.
Синтез: Процесс создания списка соединений на основе описания схемы, описанный с использованием HDL (язык описания оборудования), HLL (язык высокого уровня), GUI (графический интерфейс пользователя).

Смотрите также

Словарь компьютерных терминов