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J-GLOBAL ID：202002273654150623   整理番号：20A1230865

コードサイズを削減するためのスカラー置換におけるシフトレジスタ初期化

Shift Register Initialization in Scalar Replacement for Reducing Code Size

著者 (1件)： Seto Kenshu (Tokyo City University)
資料名： IPSJ Transactions on System LSI Design Methodology (Web)  (IPSJ Transactions on System LSI Design Methodology (Web))
巻： 13  ページ： 2-9(J-STAGE)  発行年： 2020年 
JST資料番号： U0110A  ISSN： 1882-6687  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： スカラー置換は集中的な配列アクセスを持つCプログラムから,高位合成(HLS)によって生成されるRTLコードの性能を改善する効果的な手法である。スカラー置換では配列からアクセスされたデータをシフトレジスタに保存し,同じデータに関するその後の配列アクセスを配列の代わりにシフトレジスタへのアクセスで置き換える。すなわち,スカラー置換はシフトレジスタアクセスによって配列アクセスを置き換える。Cプログラムにおける配列は限られた数のポートを持つRAMに通常マッピングされるので,スカラー置換による配列アクセスの削減はメモリアクセスの削減をもたらし,次に結果として得られるRTLコードの性能を改善させる。現実のCプログラムでは,時々シフトレジスタが条件付きで複数の配列アクセスを用いて初期化されなければならず,それはメインループにおける配列アクセスの数を増加させる。メインループにおける条件付き配列アクセスを削減するために,以前のスカラー置換法ではループ皮むきと呼ばれるループ変換の使用を提案した。ループ皮むきはコードサイズの著しい増加をもたらし,合成したハードウェアの性能または回路面積に負の影響を及ぼす。本論文では,ループ皮むきなしにシフトレジスタを初期化する新しい方法を提案した。提案した方法はスカラー置換前の入力Cプログラムの前処理として機能する。実験結果により,提案した方法は以前の方法と比較して合成したハードウェアの実行サイクル数を削減することを実証した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *システム設計 ,  *回路設計 ,  *置換 ,  シフトレジスタ ,  *計算機プログラミング ,  *C言語 ,  計算機プログラム ,  配列 ,  *プログラム変換 ,  前処理 ,  評価試験
準シソーラス用語： Cプログラム ,  RTL ,  *スカラー置換 ,  *高位合成 ,  高齢化

著者キーワード (3件)： 高レベル合成 ,  メモリアクセスの最適化 ,  スカラー置換

分類 (4件)： 計算機システム開発  (JD02010R) ,  汎用プログラミング言語  (JD03051H) ,  CAD,CAM  (JE10000A) ,  言語プロセッサ  (JD03040F)

引用文献 (12件)：

• [1] Gajski, D.D.: High Level Synthesis: An Introduction to Chip and System Design, Kluwer Academic Publishers (1992).
• [2] Vivado Design Suite User Guide: High-Level Synthesis (UG902), Xilinx (2017).
• [3] Cong, J., Jiang, W., Liu, B. and Zou, Y.: Automatic Memory Partitioning and Scheduling for Throughput and Power Optimization, ACM Trans. Design Automation of Electronic Systems (2011).
• [4] Cong, J., Jiang, W., Liu, B. and Zou, Y.: Theory and algorithm for generalized memory partitioning in high-level synthesis, International Symposium on Field-Programmable Gate Arrays (FPGA) (2014).
• [5] Cong, J., Li, P., Xiao, B. and Zhang, P.: An Optimal Microarchitecture for Stencil Computation Acceleration Based on Nonuniform Partitioning of Data Reuse Buffers, IEEE Trans. Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, Vol.35, pp.407-418 (2016).

タイトルに関連する用語 (5件)： サイズ ,  スカラー ,  置換 ,  シフトレジスタ ,  初期化