一种适用于FPGA应用的高效高速缓存压缩方法

摘要

缓存压缩技术在计算机体系结构领域的应用日臻成熟.然而,因为现场可编程门阵列(FPGA)应用程序运行过程中对存储器的访问更规则,所以现有的计算机缓存压缩技术直接用于FPGA效率不高.本文提出了一种新颖的适用于FPGA的快速在线数据压缩的页式高速缓存压缩方法.该方法可以将数据压缩为标准大小的高速缓存行,避免了其他缓存压缩技术压缩数据后导致的内存碎片化问题.此外,我们还提出了一个简化的页式内存管理单元,以解决以往缓存压缩技术在新旧数据替换时空间不足的问题.实验结果表明:我们的页式高速缓存消耗硬件资源少,能够有效地压缩图像和矩阵数据,同时具备极低的压缩和解压缩延时的优点.