Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Απόδοση κύριας μνήμης για ρεαλιστικές προσβάσεις δεδομένων σε συστήματα FPGA: μια πειραματική μελέτη

Argyriou Maria

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Σήμερα, επιταχυντές υλικού όπως οι Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) χρησιμοποιούνται σε υπολογιστικά απαιτητικές εφαρμογές, όπως τα Convolutional Neural Networks (CNN), εξαιτίας της προσαρμοστικότητάς τους και των δυνατοτήτων που προσφέρουν στον σχεδιαστή για παραλληλισμό και pipelining. Η μνήμη είναι σε πολλές περιπτώσεις ο περιοριστικός παράγοντας για εφαρμογές όπου η ταχύτητα των επιταχυντών είναι σημαντική, αλλά η πραγματική απόδοσή της συχνά παραβλέπεται. Οι περισσότερες έρευνες σε υποσυστήματα μνήμης επικεντρώνονται σε μελέτες όπου οι χρόνοι πρόσβασης στη μνήμη είναι βέλτιστοι. Οι χρόνοι αυτοί και η απόδοσή της επηρεάζονται από παράγοντες όπως ο controller της μνήμης, το buffering, η ανάγκη (ή η έλλειψη) ενός μικροεπεξεργαστή για on-FPGA μεταφορά δεδομένων και από τις δυνατότητες των εργαλείων σχεδίασης. Η παρούσα μελέτη, παρακινούμενη από εφαρμογές που υλοποιούν CNN αρχιτεκτονικές σε συστήματα με μια ή περισσότερες FPGA, επικεντρώνεται στην πειραματική αξιολόγηση της μνήμης, με στόχο να παρέχει στον σχεδιαστή ρεαλιστικά αποτελέσματα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εύρεση του μεγέθους των buffers στις FPGA, την αποφυγή bottlenecks μέσα από τον υπολογισμό του I/O, ακόμη και την επιλογή της κατάλληλης pipelining μεθοδολογίας. Τα πειραματικά αποτελέσματα προσομοιώνουν μοτίβα πρόσβασης της μνήμης που αντιπροσωπεύουν ρεαλιστικά σενάρια, τα οποία παρουσιάζονται και αναλύονται σε αυτήν την εργασία. Ένα από τα συμπεράσματα από αυτήν την εργασία είναι ότι όταν απαιτούνται τυχαίες προσβάσεις, μεγάλος αριθμός τέτοιων προσπελάσεων που εκτελούνται μαζί οδηγούν σε καλύτερα αποτελέσματα έναντι λιγότερων διάσπαρτων προσβάσεων. Τα αποτελέσματα αυτής της εργασίας όχι μόνο δείχνουν αξιοσημείωτη απόκλιση από τους ιδανικούς ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων από τη μνήμη (οι οποίοι μπορεί να προσεγγίσουν τα 20 GBytes/sec), αλλά είναι επίσης σημαντικά χαμηλότερα από το μέγιστο bandwidth της AXI θύρας (4,8 GBytes/sec). H υποβάθμιση αυτή οφείλεται στον τρόπο μεταφοράς δεδομένων στις FPGA και στον controller της μνήμης.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες