27、运行时自适应可扩展嵌入式处理器综述

运行时自适应可扩展嵌入式处理器综述

1. 显式运行时自适应可扩展处理器

显式运行时自适应可扩展处理器需要大量的编译器或程序员干预来实现运行时可重构性。

1.1 架构

• 时间重配置 ：
  • PRISC ：是最早包含自定义功能单元时间可重构性的架构之一。它通过时间复用虚拟地扩大了有限的可重构硬件，支持一组配置，每个配置包含一个计算内核或自定义指令。但任意时刻只有一个活动配置，且可编程功能单元（PFU）仅支持两个输入操作数和一个输出操作数，限制了大自定义指令的实现，每个循环体的自定义指令数量也被有效限制为一个，否则循环体内的时间重配置成本会超过自定义指令的好处。
  • OneChip ：允许在PFU中存储多个配置，但任意时刻只有一个配置处于活动状态，通过包含PFU的超标量流水线为流应用实现更高性能。不过，它缺乏程序员如何指定或设计映射到可重构逻辑的硬件的细节。
• 空间和时间重配置 ：
  • Chimaera ：受PRISC启发，考虑了自定义功能单元的时间和空间配置，将可重构功能单元（RFU）与超标量流水线紧密耦合。其RFU使用九个输入寄存器在一个目标寄存器中产生结果，提供了简单的编译器支持，可自动将一组普通指令映射到自定义指令，但缺乏对自定义指令的空间和时间重配置支持，以提高运行时重配置效率。
  • Stretch S6