基于以太网的多FPGA矩阵乘法并行计算系统设计(英文)

摘要

在过程控制、图像处理等应用领域中需要用到大量的矩阵乘法操作,并且矩阵乘法的计算性能是系统性能的关键因素。本文设计了一个基于以太网的双精度浮点矩阵乘法并行计算系统,并在Xilinx XUP Virtex-II Pro开发平台上进行了原型验证。系统中主机负责将计算任务分配及将计算数据发送给计算单元。当多个计算单元需要相同的数据进行计算时,主机采用广播方式将数据发送所有单元,有效降低了系统的通信开销。计算单元中采用的矩阵乘法器针对稀疏矩阵乘法进行了优化,能够避免零元素块参与计算而提高系统性能。通过理论分析和实验验证,该系统达到了较高的计算性能。