控制流密集型设计的高级综合算法改进

摘要

高级综合是EDA领域的关键技术，在电路设计中越来越显示出重要性。本文主要通过以下几个方面对高级综合框架Spark进行改进来提高它对带有复杂控制流设计的综合效果：1、提出一种将动态CSE和条件推测结合到一起执行的变换，并且在其中应用动态拷贝传播技术。来进一步揭示设计中固有的并行度，提高了资源的利用率，从而提高综合质量。2、改进了启发式调度策略，使得代码移动和编译变换技术能更有效的提高系统的性能。由于Spark中应用到的积极的代码移动和变换技术会引起设计的副作用，所以需要明智的选取移动变换的方法和时机，所以需要一种好的调度策略去控制它。3、提出了一种通过对多路复用器网络进行处理，重构造一个多路复用器树来减少互连所消耗的功耗的互连优化技术来控制设计的功率消耗。由于代码移动和编译变换技术会增加设计的指导逻辑和互连，所以使得综合后的设计面积和功耗有所增加，Spark框架中提供了一种互连优化算法来减少设计面积，但是没有对设计的功耗进行控制，而且以多路复用器网络形式存在的互连所消耗的功率占整个电路系统所消耗的功耗的40％。所以可以通过这种方法来改进设计所消耗的功耗。

目录

文摘

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哈尔滨工程大学学位论文原创性声明

第1章绪论

1.1 EDA的发展阶段

1.2数字系统高层次设计自动化技术

1.3高级综合概述

1.3.1高级综合基本概念和优点

1.3.2高级综合的发展现状

1.4课题的研究意义

1.5本文的主要内容及结构安排

第2章中间表示格式及Spark框架概况

2.1高级综合的中间表示格式

2.1.1控制数据流图

2.1.2操作网

2.1.3层次任务图

2.2 Spark框架概况

2.2本章小结

第3章综合前的准备工作

3.1共同子表达式终结

3.2循环不变量代码移动

3.3循环展开

3.4循环指导变量终结

3.5本章小结

第4章调度过程中的基本变换技术

4.1高级综合中使用到的推测技术

4.1.1推测技术

4.1.2反向推测与早期条件执行

4.1.3条件推测

4.2动态共同子表达式终结(Dynamic CSE)

4.2.1条件推测和动态CSE

4.2.2动态拷贝的传播

4.3本章小结

第5章调度算法改进

5.1产生下一个调度步的算法

5.2产生下一个基本块的算法

5.3确定代码移动的应用

5.4实验结果

5.5本章小结

第6章互连算法研究

6.1对面积优化的互连算法

6.1.1操作到功能单元的绑定

6.1.2变量到寄存器的绑定

6.1.3实验结果

6.2对功耗优化的互连算法

6.2.1算法思想描述

6.2.2实验结果

6.3本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致 谢