一种基于与非锥簇架构FPGA输入交叉互连设计优化方法

• 作者: 李威 杨海钢 杨立群 林郁 江政泓 魏星 黄志洪
• 来源期刊: 电子与信息学报
• 学科: 工学
• 关键词: 与非锥(AIC) AIC簇 装箱网表统计法 连通率 分类独立设计 双相输入交叉互连
• 年，卷（期）: 2016,（9）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 2397-2404
• 页数: 8页
• 分类号: TN402
• 字数: 5038字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11999/JEIT151216

摘要

该文针对与非锥(And-Inverter Cone, AIC)簇架构FPGA开发中面临的簇面积过大的瓶颈问题，对其输入交叉互连设计优化进行深入研究，在评估优化流程层次，首次创新性提出装箱网表统计法对AIC簇输入和反馈资源占用情况进行分析，为设计及优化输入交叉互连结构提供指导，以更高效获得优化参数。针对输入交叉互连模块，在结构参数设计层次，首次提出将引脚输入和输出反馈连通率分离独立设计，并通过大量的实验，获得最优连通率组合。在电路设计实现层次，有效利用AIC逻辑锥电路结构特点，首次提出双相输入交叉互连电路实现。相比于已有的AIC簇结构，通过该文提出的优化方法所得的AIC簇自身面积可减小21.21%，面积制约问题得到了明显改善。在实现MCNC和VTR应用电路集时，与Altera公司的FPGA芯片Stratix IV(LUT架构)相比，采用具有该文所设计的输入交叉互连结构的AIC架构FPGA，平均面积延时积分别减小了48.49%和26.29%；与传统AIC架构FPGA相比，平均面积延时积分别减小了28.48%和28.37%，显著提升了FPGA的整体性能。