6、动态可重构MIMO检测芯片技术概述

动态可重构MIMO检测芯片技术概述

1 MIMO检测芯片技术现状

MIMO（多输入多输出）检测算法大多属于计算密集型和数据密集型算法，适用于可重构处理器的实现，具有高效、灵活和可扩展等优点，因此动态可重构MIMO检测处理器备受关注。下面介绍几种不同的可重构MIMO检测芯片架构。

1.1 异构可重构阵列处理器

有研究提出了一种异构可重构阵列处理器来实现MIMO系统的信号处理。为实现高性能、高能效，并保持可重构处理器的高度灵活性，采用了异构分层资源设计。该架构采用优化的向量计算和灵活的内存访问机制来支持MIMO信号处理，通过异构资源部署和分层网络拓扑，实现了高效的混合数据计算，显著降低了通信成本。其灵活的内存访问机制有助于减少非核心计算部分的寄存器访问次数，算法与架构的协同优化进一步提高了硬件效率。

该架构基于处理单元阵列框架，由四个异构部分组成，分为标量处理器和向量处理域，数据在两个域之间通过存储单元进行传输，该存储单元提供比物理内存更精细的数据访问，可有效支持混合数据传输，无需处理器额外控制。

此架构包含三个处理单元（预处理单元、核心处理单元和后处理单元）、一个寄存器文件和一个序列器。三个处理单元用于向量计算，寄存器文件通过寄存器的映射I/O端口为内部寄存器和其他模块提供数据访问，序列器通过控制总线控制其他单元的操作。

在无线基带处理中，通常使用SIMD（单指令多数据）作为基线架构，核心处理单元采用基于SIMD的架构，由N×N复数MAC（乘法累加）单元组成。为解决向量处理中存在的紧耦合操作问题，采用超长指令集形式的多级计算链扩展SIMD核心，使单个指令能完成多个连续操作，预处理单元和后处理单元围绕SIMD核心布置，可