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时间:2019-03-17
《面向胚胎型仿生硬件的电路划分算法研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、硕士学位论文面向胚胎型仿生硬件的电路划分算法研究RESEARCHONTHECIRCUITPARTITIONINGALGORITHMOFEMBRYONICBIO-INSPIREDHARDWARE滕跃哈尔滨工业大学2016年6月国内图书分类号:TN406学校代码:10213国际图书分类号:621.38密级:公开↑↑(宋体小4号字)(宋体小4号字)工学硕士学位论文↑(宋体小2号字加粗)面向胚胎型仿生硬件的电路划分算法研究↑(黑体2号字)硕士研究生:滕跃导师:俞洋副教授冒号左侧用黑申请学位:工学硕士体4号字,学科:仪器科学与技术冒号右侧用宋体4所在单位
2、:电气工程及自动化学院号字,多答辩日期:2016年6月倍行距授予学位单位:哈尔滨工业大学1.5。ClassifiedIndex:TN406(TimesNewRoman小4字)U.D.C:621.38(TimesNewRoman小4字)DissertationfortheMasterDegreeinEngineering↑(TimesNewRoman小2号字)RESEARCHONTHECIRCUITPARTITIONINGALGORITHMOFEMBRYONICBIO-INSPIREDHARDWARE↑(TimesNewRoman2号字加粗,题目
3、太长时可用小2号字)Candidate:TengYueSupervisor:AssociateProf.YuYangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:InstrumentScienceandTechnologyAffiliation:SchoolofElectricalEngineeringandAutomationDateofDefence:June,2016Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnolo
4、gy摘要摘要胚胎型仿生硬件(简称胚胎电子)是一种具备故障自主修复功能的数字集成电路。该电路借鉴了细胞学中冗余备份思想,采用了阵列化设计,使阵列中的每个电路模块(简称细胞)都具备通用的硬件结构,当工作细胞发生故障时可由冗余细胞替换,节省了离线维修成本。但是,该电路存在两个问题:一是布线资源增加导致的芯片面积开销过大,二是关键路径时延增加导致的设计无法满足时序约束。为了解决这两个问题,本文基于超图理论分别提出了面积最优的MinWire划分算法和时序最优的MaxFreq划分算法,分别降低了互连线数量,缩短了关键时延路径。ISCAS89测试集的电路划分
5、结果表明,和现有的hMetis、FM、VPack电路划分算法相比,本文提出的MinWire算法和MaxFreq算法分别在面积优化方面和时序优化方面达到了最优。胚胎电子的终极目标是实现专用集成芯片,为了达到芯片工艺需求,细胞阵列应该既满足时序约束,还具有较少的布线数量。本文结合MinWire算法和MaxFreq算法的优势,实现了时序约束下面积最优的BestPerf划分算法,折衷了布线数量和关键路径时延两项标,使划分结果的综合性能得到改善。本文将BioRS232仿生硬件的发数模块作为算法应用对象,以细胞阵列的线网面积、关键路径时延以及配置存储器利用
6、率作为优化指标,对比分析了BestPerf和hMetis、FM、VPack算法的划分效果。DesignCompiler的分析报告表明,在对BioRS232的发数模块的划分结果中,BestPerf算法在综合性能方面表现最优。关键词:电路划分;胚胎电子;超图;布线;时序约束(内容及关键词用小4号字)-I-AbstractAbstractEmbryonicelectronics(Embryonicsinshort)isadigitalintegratedcircuitwiththecapabilityofautonomouslyrepairingci
7、rcuitfaults.Inspiredfromthenatrualredundantarchitectureofcellsinlivingorganisms,Embryonicsisdesigntohaveacellulararray,whereeachCellhasthesamehardwareresources.Basedonthegeneralizedhardwaredesign,workingCellscanbereplacedimmediatelybyredanduntCellswhencircuitfaultsaredetecte
8、d,andinthisway,wecansavethecostofoff-linereparing.However,2difficultproblem
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