本文主要从应用到硬件平台上的映射以及系统运行时软硬件任务的统一管理两方面对动态重构系统进行描述。其中应用到硬件平台上的映射方面,对纯硬件和包含软硬件的应用的映射进行详解。
动态可重构技术的解释、动态重构系统的解释、目前动态重构系统面临的问题、如何提高动态重构的速率(硬件)。
动态可重构技术可以利用可重配置硬件的灵活性,使可重配置硬件不同时刻完成不同的功能。
关于可重构系统的两种解释: 1、可重构系统的硬件平台大多数都是由微处理器和可重配置硬件构成的,基本思想是利用可重配置硬件的灵活性使系统对大多数应用都具有较高的性能。
2、可重构体系结构是指如果某一计算系统能够利用可重用的硬件资源,根据不同的应用需求,灵活的改变自身的体系结构,以便为每个特定的应用需求提供与之相匹配的体系结构,那么这一计算系统就称为可重构的计算系统,其体系结构称为可重构的体系结构。
对于可重构系统,如果可重配置硬件仅仅在工作之前被重构,则该系统成为静态可重构或编译时可重构系统,如果在系统运行过程中可重配置硬件能够被重复配置,在不同的时刻完成不同的功能,则该系统称之为动态可重构或运行时可重构系统。
动态可重构的特点在于硬件结构或器件能够迅速改变(系统运行过程中)其功能和连接。采用动态可重构关键在于重构的处理及提高配置速度。
现在动态可重构系统面临的瓶颈问题是准备时间过长。准备时间的缩短除了提高器件重配置的速度外,还有关键的软件对配置时间的隐藏。
(包含软硬件的应用的映射)识别出的需要硬件完成的功能往往比较大,需要进一步将其划分成可以在硬件平台上时间的规模,该划分是时空双向划分,这是动态可重构技术的集中体现。划分的依据是配置时间短(提高系统速度)、配置次数少(主要减少系统功耗),硬件资源的利用率高,这是一个多目标优化问题。
FPGA(现场可编程逻辑门阵列 ):作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
ASIC(专用集成电路):为特定用户或特定电子系统制作的集成电路。它能实现整机系统的优化设计,性能优越,保密性强。
微处理器:由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器。这些电路执行控制部件和算术逻辑部件的功能。 微处理器能完成取指令、执行指令,以及与外界存储器和逻辑部件交换信息等操作,是微型计算机的运算控制部分。它可与存储器和外围电路芯片组成微型计算机。