[发明专利]基于异构多处理器阵列的低功耗重构技术

权利要求书

1.一种基于异构多处理器阵列的低功耗重构方法，其特征在于：首先使用贪心算法构造一个最大可用的逻辑阵列，然后使用动态规划思想对阵列功耗方面进行优化，最后根据用户需求对逻辑阵列进行调整，使得最终在满足用户对异构多处理器阵列计算能力的需求情况下，尽可能地降低逻辑阵列的温度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的使用贪心算法构造一个最大可用的逻辑阵列，具体步骤为：

①在第一行中选择当前最左边且当前温度t(u)<T_m的PE u作为当前逻辑列的起始节点，并对其进行标记，表示其已经被选中；其中，T_m为温度阈值，PE u表示阵列中处于行R_i的一个PE；

②在PE u的邻域A(u)中选择当前最左边的PE v，把v链接至u，并将v也做上选中标记；

③上述过程①和②将会按以下要求不断重复下去：每一步都试图将当前PE的邻域中未被选中且最左的PE链接到当前PE x.如果链接无法构造，那么包含当前PE的逻辑列将无法生成；此时将进行回溯，回溯至链接x的前驱y，接着在A(y)-x集合中选择一个最左且未被选中的PE与y相链接；

④以上过程①～③将不断进行迭代，直至达到终止条件，即1)在最后一行的一个PE已经链接至倒数第二行的一个PE上，或者2)算法回溯到第一行的某个PE。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：提出的技术是基于异构多处理器阵列的。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：提出了在异构多处理器阵列中构造最大可用的逻辑阵列的方法。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：提出了优化逻辑阵列功耗的方法，使其功耗达到局部最优。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：提出了针对用户对异构多处理器阵列计算能力的需求，对逻辑阵列进行调整的方法。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的使用动态规划思想对阵列功耗方面进行优化，包括：假设构造出的异构多处理器逻辑阵列的逻辑列分别为C₁',C₂',…,C_k'；根据动态规划思想，我们构造一个最优子结构为

T(u,R_m):＝max{t(u),min_v∈A(u){T(v,R_m}},

其中T(u,R_m)表示从PE u到行R_m的温度；

该步骤具体说明如下。

①首先设定一个优化区域，第一个优化区域为逻辑列C_k'的右边区域，包括逻辑列C_k'上的PE；此时i＝k；

②初始化优化区域中所有的T(u,R_m)为t(u)，C_i:＝{u},其中i表示当前优化的逻辑列是第i条逻辑列；

③对于优化区域中的每个可用的PE u执行如下操作：计算T(u,R_m):＝max{t(u),min_v∈A(u){T(v,R_m}}，比较t(u)和t(v)的大小，若t(u)＞t(v)，则u:＝v.最后将u加入逻辑列C_i中；其中，计算T(u,R_m)时是自底向上的，即u在优化区域内且u∈R_i，i是从m-1递减至1的；

④经过①～③优化后，得到优化后的逻辑列C_k.依此类推，依次对C_i'(i＝k-1,k-2,…,1)进行优化，优化区域的左边界为C_i'，右边界为C_i+1，同理，优化区域包括左边界上的所有PE，但不包括右边界上的所有PE，对各个优化区域进行②③步优化操作，得到优化后的逻辑列C_i(i＝k-1,k-2,…,1)，综合后，最终构造出由C_i(i＝k,k-1,…,1)组成的低功耗逻辑阵列。