УДК 004.27
УПРАВЛЕНИЕ ПРОЕКТНЫМИ ОГРАНИЧЕНИЯМИ НА ЭТАПАХ РАЗМЕЩЕНИЯ И ТРАССИРОВКИ ПРОГРАММИРУЕМЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЕЙ НА БАЗЕ ПЛИС
Н. А. Дуксин, аспирант, старший преподаватель кафедры ВТ РТУ МИРЭА, Москва, Россия;
orcid.org/0009-0009-0014-7065, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Рассматривается задача управления проектными ограничениями на этапах размещения и трассировки с целью повышения эффективности технической реализации программируемых вычислителей на основе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Целью работы являются разработка и исследование подхода к формированию проектных ограничений для программируемых вычислителей на основе программируемых логических интегральных схем, направленного на повышение достижимой тактовой частоты и общей эффективности аппаратной реализации. Предлагаемый подход ориентирован на целенаправленное управление проектными ограничениями на этапах размещения и трассировки, что позволяет учитывать архитектурные особенности вычислителя и критические пути распространения сигналов. В работе представлена архитектура программируемого вычислителя, для которой выделены и подробно проанализированы ключевые характеристики, оказывающие наибольшее влияние на временные параметры, включая структуру межсоединений, организацию вычислительных блоков и особенности распределения ресурсов ПЛИС. На основе проведённого анализа сформулированы принципы задания проектных ограничений, обеспечивающие улучшение временной сходимости и повышение максимальной тактовой частоты. Экспериментальная часть включает реализацию предложенного подхода в рамках существующих средств автома- тизированного проектирования, а также проведение серии сравнительных исследований с применением традиционных методов формирования ограничений. Сравнение выполнено на уровне практической имплементации с оценкой достигнутых частотных характеристик, стабильности результа- тов. Полученные результаты демонстрируют преимущество предложенного подхода и подтверждают его применимость для повышения эффективности технической реализации программируемых вычислителей на базе ПЛИС.
Ключевые слова: программируемые вычислители, кластерные вычислители, ПЛИС, RTL, проектные ограничения.