面向高密度计算的异构多/众核SoC技术

科研院军工项目管理办公室   发表于 2014-08-08

对于流媒体处理、成像与模式识别等算法规则、数据密集和计算密集的高密度计算类应用,众核SoC比多核处理器更具优势,且具有体积小、功耗低的特点,非常符合未来航空电子产品的发展需求。国外半导体公司已推出多款众核SoC产品,成功地应用在雷达、显示、通信与电子对抗装备中,取得了良好的效果。

该项目组是国内最早开展多核与片上网络技术、可重构计算技术的单位之一。主要研究工作包括:1)多/众核SoC的系统级建模与体系架构优化,2)片上通信技术和性能评估方法,3)可重构计算及硬件加速单元设计,4)硬/软件协同的快速原型验证技术。将多核/众核技术与应用相结合,开展可加载实际应用的多/众核SoC原型技术研究。

截止目前,项目组已完成了多款基于FPGA的多/众核SoC硬件原型。通讯结构涵盖了层次化总线结构、全互连结构、二维网格片上网络结构、层次化阵列结构等;集成的处理器核数则包括4核至64核不等,以及计算并行度超过128的异构众核SoC原型;加载的应用包括矩阵运算、图像解码、视频混合、以及复杂完整的图像合成算法等。

该技术可应用于机载核心计算系统的众多计算任务中,以板卡或嵌入式内核的方式用于导航、座舱显示、图像自动跟踪、雷达成像和宽带软件无线电等众多任务的计算加速。相关工作进入到硬件原型阶段,并能够加载真实应用演示,总体技术成熟度高于4级,其中可重构计算技术和片上网络技术可达5级。