基于國(guó)産(chǎn)龍芯3A處理(lǐ)器和FPGA器件實現可(kě)重構計算機的設計
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作(zuò)者:admin 發布時間:2020-09-27 17:20
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當前國(guó)際先進抗惡劣環境計算機相關産(chǎn)品的具(jù)有(yǒu)一個顯着特征,即采用(yòng)由超大規模FPGA實現的可(kě)定制技(jì )術,利用(yòng)FPGA器件中(zhōng)專門設計的硬件乘法器、乘加結構、DSP塊等硬件資源和通用(yòng)的邏輯單元作(zuò)為(wèi)運算的硬件基礎,以任務(wù)的流水劃分(fēn)和階段處理(lǐ)為(wèi)手段,實現CPU、DSP的計算技(jì )術的重要補充功能(néng)。國(guó)外此類超大規模FPGA以Altera Stratix-x系列、Xilinx Virtex-x系列為(wèi)主,相關産(chǎn)品中(zhōng)大都為(wèi)Xilinx Virtexx系列FPGA,如GE Fanuc的SBC330、SBC610和Curtiss-Wright的VPX6-185等硬件模塊均采用(yòng)了Xilinx Virtex-x系列FPGA,目前各家公(gōng)司正在推出集成更多(duō)數量和更大規模的異構技(jì )術産(chǎn)品,如Curtiss-Wright的CHAMP-FX2使用(yòng)了雙路超大規模Virtex-5以實現功能(néng)高可(kě)伸縮的定制技(jì )術。 在國(guó)内,抗惡劣環境計算機産(chǎn)品主要以通用(yòng)計算機為(wèi)主,一般采用(yòng)CompactPCI、VME等總線(xiàn),使用(yòng)1個單核或雙核CPU,系統性能(néng)較低。這些計算機通用(yòng)性不強、種類多(duō)、開發成本高、可(kě)重用(yòng)性弱、質(zhì)量保證難度大、資源利用(yòng)率不高。而且這些計算機一般是使用(yòng)國(guó)外的集成電(diàn)路設計實現,其關鍵的功能(néng)核心部分(fēn)仍然無法實現自主可(kě)控。 随着我國(guó)在國(guó)産(chǎn)基礎軟硬件方面的投入不斷加大以及國(guó)家政策的指導,國(guó)産(chǎn)基礎軟硬件發展迅速,已接近國(guó)外同期水平。國(guó)内處理(lǐ)器技(jì )術的研究正不斷深入,多(duō)核技(jì )術也已被納入相應的發展路線(xiàn)圖。中(zhōng)國(guó)科(kē)學(xué)院計算技(jì )術研究所于2009年底推出龍芯3号處理(lǐ)器,龍芯3号片内集成4個處理(lǐ)器核,處理(lǐ)器主頻1GHz以上。當前,國(guó)内基于FPGA的應用(yòng)已相當成熟,盡管目前的抗惡劣環境計算機沒有(yǒu)采用(yòng)可(kě)定制技(jì )術,但幾乎都集成了Altera或Xilinx FPGA的應用(yòng),如功能(néng)擴展模塊、總線(xiàn)接口模塊等,國(guó)内相關廠商(shāng)已掌握時序邏輯定制技(jì )術、IP核的簡單複用(yòng)和實現技(jì )術等FPGA 應用(yòng)的關鍵技(jì )術,已具(jù)備較深厚的可(kě)定制實現技(jì )術基礎。 |