并行计算在pld设计开发环境中应用

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1、上海交通大学硕士学位论文并行计算在PLD设计开发环境中的应用并行计算在PLD设计开发环境中的应用摘要随着半导体技术依然按着摩尔定理所提的速度继续发展着制作工艺的线宽已经到了65纳米甚至更低可编程逻辑芯片以其可保证产品上市时间更快产品性能更灵活以及总体成本更低的优势在与特定用途集成电路的比拼中已逐渐占得了先机近年来庞大的电子消费品市场和嵌入式系统的蓬勃发展使得片上系统尤其是片上可编程系统对可编程逻辑芯片给予更多的青睐可编程逻辑器件的设计开发环境是可编程逻辑器件厂商提供给用户的重要软件平台通过它用户可以

2、将自己用硬件描述语言所做的设计在可编程逻辑器件上正确地运转工作PLD设计的实现自动化是PLD开发环境中的重要组成它的解决方案牵涉到图论中的各类NP难解问题往往都是用启发式算法求得近似解面对各种逻辑综合和物理实现问题二十年来在集成电路设计领域得到了广泛研究然而突破性的算法并不多见但是器件元件的复杂度和设计的复杂度6均已经到了10数量级算法运行时间越来越长如何运用局域网资源从另一个角度解决PLD设计实现中的这个问题就是本课题的最初出发点以此为出发点本文对PLD器件PLD设计PLD设计实现自动化所面临的问

3、题PLD设计的集成开发环境做了详细的介绍同时第1页上海交通大学硕士学位论文并行计算在PLD设计开发环境中的应用分析和研究了现有的并行计算机理论并行计算技术消息传递编程模型的技术特点在此基础上本文对PLD设计物理综合阶段的分割问题经典算法之一Kernighan-Lin算法的实现上以及模块化PLD项目设计的流程上提出了并行计算方案希望能够分别在细粒度层次上和粗粒度层次上达到最初想法和目标本文利用MPI编程技术分别对所提出的两个方案加以实现并选取了实际的PLD设计作为实验用例来验证所提出的方案结果表明本方

4、案具有较高的实用性和较强的灵活性本文希望通过引入并行计算的思想对PLD设计开发环境的突破做一下有益的探索关键词PLD设计并行计算Kernighan-Lin算法并行流程消息传递接口第2页上海交通大学硕士学位论文并行计算在PLD设计开发环境中的应用PARALLELCOMPUTINGINTHEPLDDESIGNDEVELOPINGENVIRONMENTABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentofsemiconductortechnologyinthespeed,whichM

5、oor’sLawmentioned,thecritialdimensionoftheprocessreaches65nanometersandsmaller.Becauseoftherapidproductdevelopment,flexibleproductperformanceandlowertotalcost,thePLDhasbeenadvantageousinthecompetitionwiththeASIC.Recently,duetotheflourishinggrowthoftheh

6、ugeconsumerelectronicproductmarketingandtheembeddedsystem,theSoC,especiallySoPC,showsmuchmorefavortothePLD.TheintegrateddevelopmentenvironmentofPLDisanimportantsoftwareplatformprovidedbythePLDvendor.Byit,userscanrunhisdesigninthePLDcorrectly,whichisdes

7、cribedbyHDL.AstheimportantcomponentinPLDdevelopmentenvironment,thePLDdesignautomation’ssolutioninvolvesmany第3页上海交通大学硕士学位论文并行计算在PLD设计开发环境中的应用NPproblemsinGraphicTheory,andalwaysuseheuristicalgorithmtogetapproximativeresults.Thelogicsynthesisandphysicalsy

8、nthesisproblemsarebeingstudiedwidelyinICdesignareasince20yearsago,butthereislessgreatalgorithmemerged.However,withthegrowthofcomplexityof6deviceanddesignarereached10,theruntimeofthosealgorithmaremoreandmore.Howtoshortentheruntimebythere