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高位合成における可変スケジューリングの近似手法

机译:高级综合中可变调度的近似方法

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摘要

This article presents approximated variable scheduling methods for high-level synthesis. In the presence of indefinite cycle operations, which complete their tasks in different cycles depending on the values of their operands, conventional static scheduling often results in inefficient execution. Variable scheduling enables efficient computation by adjusting the execution steps of each operation dynamically based on the completion signal from the functional unit. However, the size of the state transition graphs, which are the results of variable scheduling, often grow so large that the area and the delay of the synthesized circuits may not be acceptable. For the purpose of relaxing this problem, we propose two approximate methods which curve the area and the delay of the synthesized circuits at the cost of the average execution cycles in variable scheduling. The first method is based on deletion of the states that do not contribute to the reduction of the execution cycles. The second one is based on state independent binding of operations to functional units, which reduces both the state transition graph size and the datapath complexity. Experimental results show that the size and the delay of the circuits are reduced as compared with the conventional variable scheduling, although the average number of execution cycles is increased.%本稿では,高位合成における可変スケジューリングの近似手法を提案する.オペランドの備に依存して実行サイクル数が変動する演算がある場合,従来の固定的なスケジューリングでは無駄な待ちが生じる,これに対し,可変スケジューリングは,演算器の完了信号を基に各演算の実行タイミングを動的に変更することにより,効率的なスケジューリングを可能とする.しかし,可変スケジューリングの結果は,起こり得る全ての制御ステップから成る状態遷移グラフとして表現され,その状態数が膨大なものとなることがあるため,合成される回路の規模や性能が損なわれる恐れがあった.本稿では,可変スケジューリングにおいて平均サイクル数を犠牲にして回路規模および遅延の増加を抑制する近似手法として,平均サイクル数の短縮効果に着目した方法と,状態独立なパインディングに基づく方法を提案する.評価実験を行った結果,従来の可変スケジューリングと比較して平均サイクル数は増加するが,回路規模の指標となるLUT数と遅延を削減することができた.
机译:本文介绍了用于高级综合的近似变量调度方法。在存在不确定的循环操作的情况下,根据操作数的值在不同的循环中完成其任务,常规的静态调度通常会导致执行效率低下。可变调度通过基于来自功能单元的完成信号动态地调整每个操作的执行步骤来实现高效的计算。然而,作为可变调度的结果的状态转移图的大小经常变得很大,以至于合成电路的面积和延迟可能是不可接受的。为了缓解这个问题,我们提出了两种近似方法,它们以可变调度中的平均执行周期为代价,对合成电路的面积和延迟进行了弯曲。第一种方法基于删除对缩短执行周期没有贡献的状态。第二种方法基于操作与功能单元的状态无关绑定,从而减少了状态转换图的大小和数据路径的复杂性。实验结果表明,与传统的可变调度相比,电路的尺寸和延迟有所减小,尽管平均执行周期有所增加。%本稿では,高位合成における可変スケジューリングの近似手法を导入する。するランドの备に依存して実行サイクル数が変动する演算がある场合,従来の固定的なスケジューリングでは无グでは待ちが生じる,これに対し,可変スケジューリングは,演算器の完了信号を基に各演算の実行タイミングしかし动的に変更することにより,效率的なスケジューリングを可能的する,は,可変スケジューリングの结果は,起こり得る全ての制本稿では,可変スケジューリングにおいて平均がイクル数を犠牲にして回路规模および遅延の増加を抑制する近似手法として,平均サイクル数の短缩效果に着目した方法と,状态独立なパインディンディングに基グに方法を实行する。评価実験を行った结果,従来の可変スケジューリングと比较して平均サイクル数は増加するが,回路规模の指标となるLUT数と遅延を削减することができた。

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