基于深度学习的FPGA快速布局算法 被引量：1

1

作者 刘伟 王伶俐 周灏 《复旦学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期687-695,共9页

本文提出一种新型的基于深度学习的FPGA快速布局算法,将FPGA布局转化为动态的进行逻辑单元块的选择和逻辑单元块位置确定的过程,从而实现电路网表在FPGA上的逐步布局.其中每一个逻辑单元块的位置确定由训练好的深度学习网络预测实现,所... 本文提出一种新型的基于深度学习的FPGA快速布局算法,将FPGA布局转化为动态的进行逻辑单元块的选择和逻辑单元块位置确定的过程,从而实现电路网表在FPGA上的逐步布局.其中每一个逻辑单元块的位置确定由训练好的深度学习网络预测实现,所有逻辑单元块位置确定之后采用基于交换的快速详细布局算法进行优化.实验中使用MCNC基准电路进行测试,将测试结果与VPR中基于模拟退火的布局算法进行对比,结果表明:在关键路径延时平均9.8%布线后的损失代价下,整个布局过程的运行速度平均提升了24.54倍,其中处理十万量级大规模电路实现64.9倍的速度提升. 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 深度学习 布局算法

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反熔丝FPGA线长驱动布局算法 被引量：1

2

作者 张大华 李威 杜涛 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2015年第3期132-135,共4页

针对反熔丝FPGA的结构特点,提出了一种线长驱动的反熔丝FPGA布局算法.该算法基于VPR的模拟退火布局算法,针对反熔丝FPGA垂直布线资源有限的特点,提出了新型的成本函数并在CAD实验平台上予以实现.实验结果表明,与VPR布局算法相比,该方法... 针对反熔丝FPGA的结构特点,提出了一种线长驱动的反熔丝FPGA布局算法.该算法基于VPR的模拟退火布局算法,针对反熔丝FPGA垂直布线资源有限的特点,提出了新型的成本函数并在CAD实验平台上予以实现.实验结果表明,与VPR布局算法相比,该方法不仅优化了线网总长度,使得线网总长度平均减少了12%,同时还减少了编程的通路反熔丝数目. 展开更多

关键词 反熔丝fpga VPR 布局 模拟退火算法

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基于垂直扩散的FPGA温度优化布局算法 被引量：1

3

作者 黄俊英 林郁 +1 位作者 张超 杨海钢 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期189-195,共7页

为减小FPGA热梯度的增加对芯片性能和可靠性的影响,提出一种基于垂直扩散的温度优化布局算法.首先,通过实验分析了芯片温度特性与芯片尺寸之间的关系;然后,根据布局后网表计算出过热区域,利用该区域边界及扩散系数构建温度优化布局算法... 为减小FPGA热梯度的增加对芯片性能和可靠性的影响,提出一种基于垂直扩散的温度优化布局算法.首先,通过实验分析了芯片温度特性与芯片尺寸之间的关系;然后,根据布局后网表计算出过热区域,利用该区域边界及扩散系数构建温度优化布局算法,并引入局部位置调整机制解决逻辑块位置重叠问题.实验结果表明,与传统布局算法的芯片温度相比,在线长和延时平均仅增加3.4%和1.4%的情况下,该算法的峰值温度平均减小7.5%,热梯度平均减小20.3%. 展开更多

关键词 可编程门阵列 布局算法 温度优化 热梯度

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线长驱动的层次式FPGA布局算法 被引量：2

4

作者 张峥 周强 +2 位作者 钱旭 刘攀 曹雪 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期429-433,共5页

针对层次式FPGA结构的特点,提出了以线长为目标的层次式FPGA布局算法。该算法基于模拟退火优化策略,针对层次式FPGA实际芯片结构的特点,提出了线长计算方法和搜索范围确定方法;同时,给出了提高算法速度的快速布局方法。实验结果表明,该... 针对层次式FPGA结构的特点,提出了以线长为目标的层次式FPGA布局算法。该算法基于模拟退火优化策略,针对层次式FPGA实际芯片结构的特点,提出了线长计算方法和搜索范围确定方法;同时,给出了提高算法速度的快速布局方法。实验结果表明,该方法不仅能够减小时间代价,也能够得到比较好的布局质量。 展开更多

关键词 线长驱动 层次式fpga 布局 模拟退火算法 VPR

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基于SRAM结构的FPGA抗辐射布局算法 被引量：2

5

作者 杨文龙 陈丽 +1 位作者 王伶俐 王颖 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第5期236-239,共4页

分析由辐射造成的单粒子翻转(SEU)软错误,在通用布局布线工具的基础上,提出一种基于SRAM结构的现场可编程门阵列(FPGA)抗辐射布局算法。该算法通过优化电路单元在FPGA中的布局位置,减少布线资源开路敏感错误、短路敏感错误以及SEU敏感... 分析由辐射造成的单粒子翻转(SEU)软错误,在通用布局布线工具的基础上,提出一种基于SRAM结构的现场可编程门阵列(FPGA)抗辐射布局算法。该算法通过优化电路单元在FPGA中的布局位置,减少布线资源开路敏感错误、短路敏感错误以及SEU敏感点的数目。测试结果表明,该算法能减少SEU软错误,提高FPGA的抗辐射性能,并且无需增加额外的设计成本和硬件开销。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 抗辐射 布局算法 计算机辅助设计 单粒子翻转 软错误

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层次式FPGA快速布局算法 被引量：3

6

作者 戴晖 周强 +1 位作者 边计年 曾祥智 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期1455-1462,共8页

随着现代FPGA规模与结构迅速发展,对FPGA物理设计的要求越来越高,为此,对商业化层次式FPGA提出一种快速布局算法.以基于划分的布局方法作为基本算法框架,针对层次式FPGA的结构制定计划分粒度控制、空间分配和线网权重分配等优化策略,对... 随着现代FPGA规模与结构迅速发展,对FPGA物理设计的要求越来越高,为此,对商业化层次式FPGA提出一种快速布局算法.以基于划分的布局方法作为基本算法框架,针对层次式FPGA的结构制定计划分粒度控制、空间分配和线网权重分配等优化策略,对电路划分过程(整体布局过程)和详细布局过程进行优化.实验结果表明,该算法在实现快速布局的同时,嵌入的优化策略平均将总线长缩短29%;与基于结群的层次式FPGA布局算法相比,平均线长仅为基于结群算法的60%,同时平均运行速度快4倍多. 展开更多

关键词 层次式fpga 划分算法 快速布局

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基于VPR的FPGA布局算法的改进 被引量：1

7

作者 杜星格 袁小龙 余明 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2013年第7期64-67,共4页

通过在原模拟退火算法中加入回火过程对原算法进行优化,同时,减小内循环次数用于弥补回火导致的布局时间增量.回火过程用于寻找"被遗漏"的最优解.结果表明新算法利于跳出局部最优"陷阱",进一步搜索最优解,具体体现... 通过在原模拟退火算法中加入回火过程对原算法进行优化,同时,减小内循环次数用于弥补回火导致的布局时间增量.回火过程用于寻找"被遗漏"的最优解.结果表明新算法利于跳出局部最优"陷阱",进一步搜索最优解,具体体现在改进后的算法不但能够保证布局质量,而且缩减了布局时间,同时,布线时间与电路关键路径延时得到不同程度的改善. 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 模拟退火算法 通用布局布线工具 fpga布局算法 回火过程 退火表

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基于VPR的FPGA布局算法时延改进 被引量：1

8

作者 任小西 吴楚 丁宇 《计算机工程》 CAS CSCD 2014年第12期302-305,共4页

基于模拟退火的现场可编程门阵列(FPGA)布局算法在计算关键度时存在一定的偏差。为此,提出一种FPGA布局时延改进算法。利用不同的模拟退火温度和交换接收率,以及前后2次布局的时延代价差,对FPGA布局的时延代价进行补偿。通过增加时延补... 基于模拟退火的现场可编程门阵列(FPGA)布局算法在计算关键度时存在一定的偏差。为此,提出一种FPGA布局时延改进算法。利用不同的模拟退火温度和交换接收率,以及前后2次布局的时延代价差,对FPGA布局的时延代价进行补偿。通过增加时延补偿模块来调整布局的代价函数,达到重新寻找布局过程中被遗弃的较优解的目的。实验结果表明,在MCNC基准电路上使用改进算法,布局的时延代价和线网代价分别比改进前的算法减少19.2%和0.5%。此外,电路的关键路径时延也得到了不同程度的改善,使得布局质量在各个方面都明显优于优化前的通用布局布线算法。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 模拟退火算法 关键路径时延 关键度 布局 通用布局布线算法

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反熔丝FPGA布局布线算法研究 被引量：3

9

作者 钱海涛 李威 +2 位作者 张大华 牛莉 刘洋 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期550-553,557,共5页

介绍了反熔丝FPGA及其布局布线算法的研究现状,讨论了目前最为流行的FPGA布局布线的基本原理与实现方式。针对反熔丝FPGA的结构对布局布线算法进行了改进,并在CAD实验平台上实现了改进算法。为了验证改进算法的性能,提出一种常见结构的... 介绍了反熔丝FPGA及其布局布线算法的研究现状,讨论了目前最为流行的FPGA布局布线的基本原理与实现方式。针对反熔丝FPGA的结构对布局布线算法进行了改进,并在CAD实验平台上实现了改进算法。为了验证改进算法的性能,提出一种常见结构的反熔丝FPGA,并针对几个典型电路进行布局布线。实验结果表明,改进算法可以提高反熔丝FPGA布局布线的效率以及电路速度。 展开更多

关键词 布局算法 布线算法 反熔丝 fpga CAD

原文传递

基于量子模型的快速FPGA布局算法

10

作者 陈志辉 周学功 王伶俐 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第24期284-286,288,共4页

为能在全局范围内快速搜索到优化的布局结果,提出一种基于量子模型的布局算法,并结合传统模拟退火算法实现FPGA布局。测试结果表明,相比VPR布局算法,该算法的布局运行速度平均提高了2倍以上,时序性能提升了2%,且随着FPGA芯片和电路规模... 为能在全局范围内快速搜索到优化的布局结果,提出一种基于量子模型的布局算法,并结合传统模拟退火算法实现FPGA布局。测试结果表明,相比VPR布局算法,该算法的布局运行速度平均提高了2倍以上,时序性能提升了2%,且随着FPGA芯片和电路规模的不断增大,能有效提高FPGA的软件运行效率。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 布局算法 量子模型 模拟退火算法

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FPGA并行时序驱动布局算法 被引量：3

11

作者 张家齐 沈剑良 朱珂 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期98-104,共7页

传统的基于模拟退火的现场可编程门阵列(FPGA)时序驱动布局算法在时延代价的计算上存在一定误差,已有的时序优化算法能够改善布局质量,但增加了时耗。针对上述问题,提出一种基于事务内存(TM)的并行FPGA时序布局算法TM_DCP。将退火过程... 传统的基于模拟退火的现场可编程门阵列(FPGA)时序驱动布局算法在时延代价的计算上存在一定误差,已有的时序优化算法能够改善布局质量,但增加了时耗。针对上述问题,提出一种基于事务内存(TM)的并行FPGA时序布局算法TM_DCP。将退火过程分发至多线程执行,利用TM机制保证共享内存访问的合法性,并将改进的时序优化算法嵌入到事务中并发执行。测试结果表明,与通用布局布线工具相比,8线程下的TM_DCP算法在总线长仅有轻微增加的情况下,关键路径时延平均降低了4.2%,同时获得了1.7倍的加速,且其执行速度随线程数的增加具有较好的可扩展性。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 模拟退火算法 并行算法 事务内存 时序驱动布局

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反熔丝FPGA布局算法

12

作者 魏岩 《微处理机》 2015年第3期4-6,共3页

布局是大规模集成电路设计中非常重要的环节。在现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的应用中,由于布线资源已经确定,所以FPGA的布局算法更加重要。针对反熔丝FPGA的布局应用,在目前最流行的布局算法上进行改进和优... 布局是大规模集成电路设计中非常重要的环节。在现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的应用中,由于布线资源已经确定,所以FPGA的布局算法更加重要。针对反熔丝FPGA的布局应用,在目前最流行的布局算法上进行改进和优化很有必要。以建立高性能、低拥挤的布局为目标,从反熔丝FPGA芯片结构和布局算法两方面进行了深入研究。根据更精确的代价值计算,以及代价框模型和移动上限的改善,得到更有效的布局结果。反熔丝FPGA的布局算法需要新的代价值计算方法和计算公式。通过实验验证,改进后的反熔丝FPGA布局算法的布局结果更为合理,为下一步的布线工作展开建立了良好接口。 展开更多

关键词 布局算法 反熔丝 现场可编程门阵列 模拟退火算法 行排列fpga 代价值

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带总线资源的现场可编程门阵列的布局软件 被引量：1

13

作者 洪晟彦 唐璞山 +1 位作者 王伶俐 童家榕 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期424-427,共4页

在现场可编程门阵列中,加入总线结构,使现场可编程门阵列芯片能够支持带总线的电路网表。文章提出的布局软件有专门的模块处理总线的分配,并提供了布局软件的测试结果,以验证其可行性。

关键词 现场可编程门阵列 布局 模拟退火算法

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基于蚁群优化算法的虚拟现场可编程门阵列部署策略 被引量：1

14

作者 许英鑫 孙磊 +1 位作者 赵建成 郭松辉 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第3期747-752,共6页

针对可重构密码资源池中,如何在最少的现场可编程门阵列(FPGA)上部署虚拟FPGA(vFPGA)的问题,结合FPGA的工作特点和应用场景的需求,在传统蚁群算法的基础上进行了优化,提出了一个基于蚁群优化(ACO)算法的vFPGA部署策略。首先,通过赋予蚂... 针对可重构密码资源池中,如何在最少的现场可编程门阵列(FPGA)上部署虚拟FPGA(vFPGA)的问题,结合FPGA的工作特点和应用场景的需求,在传统蚁群算法的基础上进行了优化,提出了一个基于蚁群优化(ACO)算法的vFPGA部署策略。首先,通过赋予蚂蚁资源状态感知的能力实现各个FPGA之间的负载均衡,同时避免频繁的vFPGA迁移;其次,设计预留空间,有效减少因为租户需求动态变化带来的服务等级协议(SLA)冲突;最后,对CloudSim进行功能扩展,使用合成的工作流进行仿真实验,对该策略性能进行评估。实验结果表明,所提策略可以在保证系统服务质量的前提下,提高FPGA资源利用率,减少FPGA使用量。 展开更多

关键词 云计算 现场可编程门阵列虚拟化 虚拟现场可编程门阵列部署 蚁群优化算法 局部可重构

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一种基于并行模拟退火的FPGA布局算法 被引量：2

15

作者 王臻 来金梅 《复旦学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期716-721,共6页

随着现场可编程门阵列FPGA容量的迅速增大,用户的设计编译时间也越来越长,其中以布局环节最为耗时.提出了一种基于并行模拟退火的FPGA布局算法DPSA,使用动态的交换次数更新策略.计算结果表明,在4核的实验条件下,DPSA算法比以VPR为代表... 随着现场可编程门阵列FPGA容量的迅速增大,用户的设计编译时间也越来越长,其中以布局环节最为耗时.提出了一种基于并行模拟退火的FPGA布局算法DPSA,使用动态的交换次数更新策略.计算结果表明,在4核的实验条件下,DPSA算法比以VPR为代表的串行算法在布局速度上平均提高了2.9倍,布局质量提高了4%,并且加速性能随着CPU核心的增加具有良好的扩展性.另外,由于各线程间采用同步通信的方式,DPSA算法具有确定性的布局结果. 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 布局算法 并行算法 马尔可夫链

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