DS P芯片中的高能效FFT加速器

• 作者: 彭元喜 陈小文 雷元武
• 来源期刊: 计算机研究与发展
• 学科: 工学
• 关键词: 快速傅里叶变换 加速器 高能效 矩阵转置 数字信号处理
• 年，卷（期）: 2016,（7）
• 所属期刊栏目: 绿色计算专题
• 页码范围: 1438-1446
• 页数: 9页
• 分类号: TP302
• 字数: 4889字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7544/issn1000-1239.2016.20160123

摘要

快速傅里叶变换（fast Fourier transform ，FFT ）是数字信号处理（digital signal processing ， DSP）领域中最耗时的核心算法，该算法的计算性能和计算效率将影响整个应用的执行效率。因此，在DSP芯片上设计实现了一个基于矩阵转置操作的高能效可变长度 FFT 加速器，采用多种并行策略开发批量小规模FFT 算法与大规模Cooley‐Tukey FFT 算法中指令级和任务级并行。设计“乒乓”多体数据存储器，重叠数据搬移和FFT 计算之间的开销，提高FFT加速器计算效率。并基于此存储器，提出基于基本块的快速矩阵转置算法，从而避免对数据矩阵的列访问；提出混合旋转因子产生策略，结合查表和基于CORDIC算法在线计算方式，最大限度降低旋转因子产生的硬件开销。实验结果表明：FFT加速器原型的峰值能效为146 GFLOPs/W ，相比Intel Xeon CPU 上的多线程FFTW实现，取得2个数量级的能效提升。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	彭元喜	国防科学技术大学计算机学院	11	82	5.0	9.0
2	雷元武	国防科学技术大学计算机学院	6	32	3.0	5.0
3	陈小文	国防科学技术大学计算机学院	5	24	3.0	4.0