【摘 要】
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目前,同高性能的超大规模集成电路处理器芯片一样,FPGA(现场可编程门阵列)也被广泛用于大规模并行处理计算机的设计实现中.PACT实验室承担了建造具有16个节点的新型阵列计算
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目前,同高性能的超大规模集成电路处理器芯片一样,FPGA(现场可编程门阵列)也被广泛用于大规模并行处理计算机的设计实现中.PACT实验室承担了建造具有16个节点的新型阵列计算机ABC95的科研任务.在研制中,研究人员就利用开发周期短、功能强大的FPGA芯片来实现了ABC95阵列机中的大部分关键组成部分,其中16个向量处理器PE完全由FPGA芯片实现.该文围绕着基于FGPA设计实现ABC95阵列机PE的主题,详细介绍了从结构设计、逻辑设计到印制电路板设计的全过程和设计经验.为了充分利用芯片的内部资源,研究人员首先对FPGA结构特点和相应的开发平台进行了研究,确定采用性能高、价格便宜的FLEX10K系列芯片.在接着对电路进行面向FPGA芯片的电路划分和配置的时候,研究人员发现了PE电路和FPGA芯片之间在逻辑门数/逻辑管脚数比值上存在较大差异所带来的效率均衡问题.在实验的基础上,研究人员提出了一种汇集的方法加以解决.FPGA芯片的管脚的功能分配方案在配置时的规则性和电路修改后的稳定性直接影响到PCB板设计的复杂程度和PCB板的可重用性.通过实验,研究人员找到了一种预分配FPGA的管脚功能的策略.
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