罚款和粗粒重构计算

Due  to  the  programmability  features,  reconfigurable  technology  offers  design  flexibility  which  is  supported  by  quite  mature  commercial  design  flows.  The  epoch  of  reconfigurable  computing  started  with  the  traditional  FPGAs.  Moreover,  FPGA  architecture  characteristics  and  capabilities  changed  and  improved  significantly  the  last  two  decades,  from  a  simple  homogeneous  architecture  with  logic  modules  and  horizontal  and  vertical  interconnections  to  FPGA  platforms  (e.g.  Virtex-4  logic  family),  which  include  except  logic  and  routing,  microprocessors,  block  RAMs  etc.  In  other  words,  the  FPGA  architecture  changed  gradually  from  a  homogeneous  and  regular  architecture  to  a  heterogeneous  (or  piece-wise  homogeneous)  and  piecewise  regular  architecture.  The  platform-based  design  allows  to  designer  to  build  a  customized  FPGA  architecture,  using  specific  blocks,  depending  on  the  application  domain  requirements.  The  platform-based  strategy  changed  the  FPGAs  role  from  a  “general-purpose”  machine  to  an  “application-domain”  machine,  closing  the  gap  with  ASIC  solutions.  Furthermore,  the  need  for  additional  performance  through  the  acceleration  of  computationally-intensive  parts  from  complex  applications  can  be  satisfied  by  the  coarse-gain  reconfigurable  architectures.  In  coarse  grain  reconfigurable  hardware  some  flexibility  is  traded-off  for  a  potentially  higher  degree  of  optimisation  in  terms  of  area  and  power  and  the  ability  to  reconfigure  the  platform  at  a  rate,  which  is  significantly  faster  than  the  changes  of  mode  observed  by  a  user  of  the  application  (not  possible  in  most  conventional  FPGAs).The  book  consists  of  two  parts  each  of  which  has  different  goals  and  audience.In  particular,  the  first  part  includes  two  contributions,  which  provide  a  very  detailed  survey  of  existing  fine  (or  FPGA)-  and  coarse-grain  reconfigurable  architectures  and  software-support  design  flows  both  from  academia  and  industry.  Both  chapters  can  be  considered  as  tutorial-like  chapters.  The  second  part  includes  five  contributions  with  specific  research  results  from  AMDREL  project  (FPGA  architecture),  MORPHOSYS,  MOLEN,  ADRES  and  DRESC  projects  (coarse-grain  architectures).  The  last  chapter  provides  a  taxonomy  of  field-programmable  custom  computing  machines  with  emphasis  on  microcode  formalism.This  book  is  accompanied  by  a  CD,  which  includes  additional  material  usefulfor  the  interested  reader  to  go  further  in  the  design  of  FPGA  and  coarse-gain  architectures.In  particular,  the  CD  contains,  among  others,  public-domain  software  toolsand  a  number  of  assignments  about:  (i)  theMEANDER  design  framework  for  FPGAarchitectures  (http://vlsi.ee.duth.gr/amdrel)  and  (ii)  theMOLEN  reconfigurable  processor  and  programming  paradigm  (http://ce.et.tudelft.nl/MOLEN).  Moreover,  thefirst  two  chapters  about  FPGA  and  coarse-grain  reconfigurable  architectures  andthe  solved/unsolved  assignments  will  assist  both  the  instructor  to  organize  somelectures  and  assignments  of  semester  course  about  reconfigurable  computing,  andthe  student  to  get  deeper  in  many  concepts  of  FPGA  and  course-grain  architectures.For  instance,  a  student  can  design  an  FPGA  architecture  with  his/her  own  specifications,  employing  elementary  modules  (e.g.  flip-flops,  LUT),  which  is  not  available  from  the  commercial  tools.The  authors  of  the  book  chapters  together  with  the  editors  would  like  to  use  thisopportunity  to  thank  many  people,  i.e.  colleagues,  M.Sc.  and  Ph.D.  students,  whosededication  and  industry  during  the  projects  execution  led  to  the  introduction  of  novel  scientific  results  and  implementation  of  innovative  reconfigurable  systems.Dimitrios  Soudris  would  like  to  thank  his  parents  for  being  a  constant  source  ofmoral  support  and  for  firmly  imbibing  into  him  from  a  very  young  age  that  perseverantia  omnia  vincit  –  it  is  this  perseverance  that  kept  him  going.  This  book  is  dedicated  to  them.We  finally  hope  that  the  reader  (instructor,  engineer,  student,  etc)  will  find  thebook  useful  and  constructive  and  enjoyable,  and  that  the  technical  material  presented  will  contribute  to  the  continued  progress  in  the  reconfigurable  architectures  field.