[FPGA 2023] Mapeo de Tecnología FPGA con Descomposición de Puertas Adaptable

Índice

1. Introducción
2. Antecedentes y problemas existentes
3. Enfoque de composición de puertas adaptable
4. Mecanismo de corte y clasificación
5. Reducción de duplicación y evaluación de costos
6. Resultados y comparación con otros enfoques
7. Optimización para la demora
8. Comparación de errores
9. Conclusiones
10. Futuras investigaciones

Mapping de Tecnología FPGA con Acomodación de Puertas Adaptable

En este artículo, exploraremos el mapeo de tecnología FPGA y la acomodación de puertas adaptable. Presentaremos un enfoque innovador que busca solucionar los problemas existentes en los métodos actuales de descomposición de puertas en el diseño de circuitos. Analizaremos cómo la composición de puertas adaptable ofrece una solución más eficiente y efectiva en términos de costo y rendimiento. Además, discutiremos el mecanismo de corte y clasificación utilizado para seleccionar las mejores opciones de diseño. Por último, presentaremos los resultados obtenidos con nuestro enfoque y los compararemos con otros métodos existentes en la literatura.

1. Introducción

La tecnología de matrices de puertas programables en campo (FPGA) ha ganado popularidad en el diseño de circuitos digitales debido a su flexibilidad y capacidad de reconfiguración. Sin embargo, el mapeo de circuitos a nivel de puertas en FPGAs sigue siendo un desafío, especialmente cuando se trata de diseños de mayor complejidad y Alta densidad.

2. Antecedentes y problemas existentes

En los enfoques actuales, se utiliza la descomposición de puertas para mapear circuitos a nivel de puertas en FPGAs. Sin embargo, estos métodos se enfrentan a problemas de complejidad y rendimiento. La generación de opciones de diseño, basadas en nodos de elección, se vuelve cada vez más difícil a medida que aumenta la complejidad del circuito. Además, la falta de conocimiento sobre qué opciones de diseño son las más eficientes antes del mapeo representa un desafío adicional.

3. Enfoque de composición de puertas adaptable

Nuestro enfoque propone la composición de puertas adaptable como una solución para superar los problemas existentes en los métodos de mapeo de FPGAs. La idea es utilizar un algoritmo basado en flujos continuos y clasificación para la composición de puertas. Introducimos una calibración para las puertas simples y combinamos esta composición con la acomodación y clasificación de puertas.

4. Mecanismo de corte y clasificación

Para seleccionar las mejores opciones de diseño, presentamos un mecanismo de corte y clasificación basado en el análisis de las áreas de corte, la compartición de entradas y la reducción de duplicación. Utilizamos un enfoque de embalaje con haz para la clasificación y el recorte de las puertas, lo que nos permite enumerar los costos de manera eficiente.

5. Reducción de duplicación y evaluación de costos

Con el objetivo de reducir la duplicación y evaluar los costos, proponemos una fórmula que incluye un factor de aseguramiento. Basándonos en la evaluación de costos previamente generada, favorecemos aquellos diseños que comparten tarjetas de entrada, lo que resulta en una reducción del área ocupada y un mejor rendimiento.

6. Resultados y comparación con otros enfoques

Para evaluar nuestro enfoque, realizamos experimentos comparativos utilizando benchmarks y diseños computacionalmente intensivos. Los resultados muestran una reducción promedio del 9 al 12% en el error en comparación con los métodos existentes en la literatura. Además, logramos una reducción de errores del 4.7% incluso en comparación con un enfoque de mapeo avanzado.

7. Optimización para la demora

Además de la reducción de errores, también optimizamos nuestro enfoque para minimizar la demora en los circuitos mapeados. Realizamos comparaciones con otros métodos, como el ABC OS y el mapeo con enfoque de síntesis lógica más centrándonos en la demora.

8. Comparación de errores

Presentamos una comparación detallada de los errores obtenidos con nuestro enfoque en comparación con los métodos ABC OS y ABC plus mapeo para una amplia gama de diseños. Los resultados muestran una reducción significativa del error, lo que demuestra la eficacia de nuestra propuesta.

9. Conclusiones

En este artículo, hemos presentado un enfoque innovador para el mapeo de tecnología FPGA con acomodación de puertas adaptable. Nuestro enfoque ha demostrado una reducción significativa de errores y una mejora en el rendimiento en comparación con los métodos existentes en la literatura. Sin embargo, se requiere un estudio más detallado para comprender las implicaciones de la complejidad de los circuitos en nuestro enfoque.

10. Futuras investigaciones

En el futuro, planeamos investigar la complejidad convertida en el enfoque propuesto, así como explorar otras áreas de mejora, como la optimización para el consumo de energía. También estamos interesados en explorar aplicaciones específicas de nuestro enfoque en dominios de diseño más especializados.

¡Gracias por su atención!

Preguntas frecuentes

P: ¿Cuál es la principal ventaja de la composición de puertas adaptable en comparación con otros enfoques de mapeo en FPGAs? R: La principal ventaja de la composición de puertas adaptable es la capacidad de encontrar opciones de diseño más eficientes y mejorar el rendimiento. Esto se logra mediante el uso de clasificación y corte de puertas, lo que permite seleccionar las mejores opciones de diseño basadas en el análisis de costos.

P: ¿Cómo se Evalúa el rendimiento de este enfoque en comparación con otros métodos existentes? R: Realizamos experimentos comparativos utilizando benchmarks y diseños computacionalmente intensivos. Los resultados muestran una reducción promedio del 9 al 12% en el error en comparación con los métodos existentes en la literatura. Además, logramos una reducción de errores del 4.7% incluso en comparación con un enfoque de mapeo avanzado.

P: ¿Cuáles son los posibles beneficios adicionales de optimizar para la demora en el mapeo de tecnología FPGA? R: Optimizar para la demora en el mapeo de tecnología FPGA puede resultar en circuitos más rápidos y eficientes. Esto es especialmente importante en aplicaciones donde la velocidad de procesamiento es crítica, como en sistemas embebidos o de procesamiento de señales.

P: ¿Hay alguna limitación o desafío que se deba tener en cuenta al aplicar este enfoque de mapeo? R: Una posible limitación es la complejidad de los circuitos. A medida que aumenta la complejidad, también aumenta la cantidad de opciones de diseño posibles, lo que puede resultar en un mayor tiempo de procesamiento. Además, se requiere un estudio más detallado para comprender las implicaciones de la complejidad de los circuitos en nuestro enfoque.