检索结果-内蒙古大学图书馆

华侨大学学报(自然科学版) 2025年第2期46卷 209-216页

作者：谢志豪李国刚华侨大学信息科学与工程学院福建厦门361021 华侨大学厦门市专用集成电路与功率半导体系统重点实验室福建厦门361021

为解决卷积神经网络(CNN)高效部署的挑战,提出一种基于软硬件协同设计的异构CNN加速器,并在YOLOv4 tiny模型上进行验证。搭建基于高级精简指令集机器(ARM)处理器与现场可编程门阵列(FGPA)的异构系统。通过高层次综合(HLS)将可并行执行... 详细信息

为解决卷积神经网络(CNN)高效部署的挑战,提出一种基于软硬件协同设计的异构CNN加速器,并在YOLOv4 tiny模型上进行验证。搭建基于高级精简指令集机器(ARM)处理器与现场可编程门阵列(FGPA)的异构系统。通过高层次综合(HLS)将可并行执行的计算单元映射为FPGA端寄存器传输级(RTL)知识产权(IP);ARM处理器控制系统的协同工作与IP核的调度,最终实现前向推理加速。结果表明:该异构CNN加速器的工作频率为130 MHz,功耗为2.809 W,推理速度达到511 ms,吞吐率为13.40 GOPS;相较于桌面端图形处理单元(GPU)、中央处理单元(CPU)及主流嵌入式AI加速平台,该设计在推理速度与功耗之间取得了良好平衡,同时关键性能指标均有显著提升;所设计异构CNN加速器在边缘计算场景中表现出优异性能,能够满足实际部署需求。

关键词：现场可编程门阵列(FGPA) 硬件加速软硬件协同设计高层次综合

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系统虚拟化中指令去特权化的软硬件协同设计

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高技术通讯 2012年第11期22卷 1149-1154页

作者：台运方蔡万伟刘奇张戈章隆兵中国科学院计算机系统结构重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049 龙芯中科技术有限公司北京100190 中国科学院重庆绿色智能技术研究院电子所重庆401122

提出了一种软硬件协同设计的去特权化方式，用来减少系统虚拟机中特权指令和敏感指令产生的额外开销。其主要思想是使用修改操作系统源代码的软件去特权化方式减少敏感指令的额外开销，使用修改硬件方式减少非敏感指令的特权指令的额外... 详细信息

提出了一种软硬件协同设计的去特权化方式，用来减少系统虚拟机中特权指令和敏感指令产生的额外开销。其主要思想是使用修改操作系统源代码的软件去特权化方式减少敏感指令的额外开销，使用修改硬件方式减少非敏感指令的特权指令的额外开销。两者配合使用可最大限度减少虚拟机中这两类指令的额外开销，从而能提高系统虚拟机性能。在MIPS架构CPU的测试板上的实验显示，使用这种方法之后虚拟机的特权指令和敏感指令造成的异常数减少了近97％，同时SPECCINT2000测试集中大部分程序性能提升100％以上。

关键词：虚拟化去特权化软硬件协同设计特权指令敏感指令

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软硬件协同设计中的性能和资源研究

软硬件协同设计中的性能和资源研究

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作者：蒲戈光北京大学

学位级别：博士

本文研究了软硬件协同设计中的性能和资源问题，包括系统的资源和时间估计，软硬件划分的性能优化问题等，并把软件形式化方法应用于这个领域，取得了一些成果。\n 有了描述系统功能的高层规范之后，设计者首先需要分析满足规范的各... 详细信息

本文研究了软硬件协同设计中的性能和资源问题，包括系统的资源和时间估计，软硬件划分的性能优化问题等，并把软件形式化方法应用于这个领域，取得了一些成果。\n 有了描述系统功能的高层规范之后，设计者首先需要分析满足规范的各种设计可能性，根据情况尽早抛弃那些不好的或者违背各方面制约条件的设计，缩小设计空间。这样才能缩短设计周期，提高设计工作的效率，最终得到良好的设计。为了探索可能的设计空间，在高层面上根据规范进行资源和性能估计就显得尤为重要。为此我们设计了两个根据硬件高层规范估计系统的时间性能和硬件资源的算法。时间估计算法是一个利用分枝限界技术的优化算法，其中采用了一些新颖的限界技术，它能快速地动态删除一些不包含最优解的子空间，从而较快得到一个时间性能的最优下界。资源估计算法利用Tabu搜索技术，解决了在时间约束下的硬件运算资源估计问题。算法中把资源估计问题转化为简单的空间搜索问题的技术具有一般意义。实验表明，我们设计的这两个算法具有较好的性能和效率。为优化软硬件协同系统的整体性能，优化的软硬件划分方法起着关键性的作用。我们用时间自动机对软硬件划分方法进行建模，把问题转化为时间自动机的最优可达问题，而后利用模型检查工具(如UPPAAL)，可以得到软硬件划分的最优可行解。为进一步优化系统整体性能，我们在软硬件划分阶段之后设计了一个通信调度算法，它能缩短各通信部件的等待时间。\n 为了能对协同系统所涉及的时间和资源进行推理，我们基于Hoare&He的程序统一理论，建立了一个有关时间和资源的形式化语义模型，同时用实例说明了如何利用这个模型证明软硬件划分的正确性。\n 论文最后讨论了可能的进一步工作。

关键词：软硬件协同设计时间估计硬件资源算法时间自动机程序统一理论

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软硬件协同设计技术研究

软硬件协同设计技术研究

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作者：瞿俊杰同济大学

学位级别：博士

软硬件协同设计是近十年间刚刚兴起的一门跨领域交叉学科.随着半导体技术的进步,在一颗芯片上可以集成越来越多的晶体管,专用集成电路设计逐渐进入了系统级芯片设计的时代.系统级芯片通常包含有一个或数个微处理器,软件成为系统级芯片... 详细信息

软硬件协同设计是近十年间刚刚兴起的一门跨领域交叉学科.随着半导体技术的进步,在一颗芯片上可以集成越来越多的晶体管,专用集成电路设计逐渐进入了系统级芯片设计的时代.系统级芯片通常包含有一个或数个微处理器,软件成为系统级芯片不可或缺的一个重要组成部分.软硬件协同设计是系统的软件和硬件部分的协作开发过程,它涵盖了设计过程的诸多方面.该文主要在系统建模、软硬件协同仿真和现场可编程门阵列协同验证三个方面展开研究工作.运用Petri Nets建立统一的软硬件系统模型,清晰的描述出系统设计规范,通过模型仿真,可以优化系统结构.软硬件协同仿真部分研究了在系统级芯片设计不同阶段中进行高效率协同仿真的技术和技巧.基于FPGA的软硬件协同验证部分研究了在FPGA平台上进行快速系统原型验证的技术,包括软硬件接口、硬件设计调试和嵌入式通信协议软件调试等.论文研究工作和典型的系统级芯片——蓝牙基带处理器芯片的研制开发过程紧密结合,论文研究的动机之一就是要解决蓝牙基带芯片开发中遇到的问题,同时蓝牙基带芯片的开发也为论文研究成果的有效性提供了有力的验证.

关键词：系统级芯片软硬件协同设计 Petri Nets 协同仿真 FPGA协同验证

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IEEE802.15.4协议安全模式的软硬件协同设计

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华中科技大学学报（自然科学版） 2008年第8期36卷 71-73,81页

作者：韩煜邹雪城刘政林华中科技大学电子科学与技术系湖北武汉430074

针对无线传感器网络协议IEEE802.15.4安全模式的实现,基于GEZEL设计环境,选择较低成本的8bit微处理器平台Dalton8051,对安全模式配置和高级加密标准(AES)数据通路进行了软硬件协同设计与协同仿真.充分考虑处理器资源占用、系统灵活性,... 详细信息

针对无线传感器网络协议IEEE802.15.4安全模式的实现,基于GEZEL设计环境,选择较低成本的8bit微处理器平台Dalton8051,对安全模式配置和高级加密标准(AES)数据通路进行了软硬件协同设计与协同仿真.充分考虑处理器资源占用、系统灵活性,通信容许带宽,对设计进行了合理的软硬件划分、简单的指令设置,电路模块重用.实验结果表明该设计能够提供灵活的安全模式配置、最小化8051资源占用率、保证了协议868/915 MHz频段通信速率要求.

关键词：信息安全高级加密标准安全模式无线传感器网络软硬件协同设计

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USB2.0主机控制器片上系统软硬件协同设计研究

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计算机工程 2006年第13期32卷 225-227页

作者：黄宏唐晓燕周晓方闵昊周电复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海200433

以USB2.0主机控制器片上系统为设计对象,提出了一种基于事务管理、面向控制流的软硬件协同设计方法和步骤。在这一设计策略框架下,对USB2.0主机控制器进行设计,分析了其中的硬件调度单元,并利用0.18μm CMOS工艺在EDA工具上实现。最后... 详细信息

以USB2.0主机控制器片上系统为设计对象,提出了一种基于事务管理、面向控制流的软硬件协同设计方法和步骤。在这一设计策略框架下,对USB2.0主机控制器进行设计,分析了其中的硬件调度单元,并利用0.18μm CMOS工艺在EDA工具上实现。最后通过比较表明,面向控制流的软硬件协同设计方法,对复杂协议处理为主的片上系统集成,具有设计周期短、适应性强的优点。

关键词：片上系统软硬件协同设计 USB2.0主机控制器

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基于运行时基本代码块的可重构软硬件协同设计

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清华大学学报（自然科学版） 2013年第9期53卷 1347-1355页

作者：袁仲达马昱春边计年赵康清华大学计算机科学与技术系北京100084

针对可重构计算中软硬件协同问题,该文提出了基于运行时基本代码块的可重构软硬件协同设计方法。设计方法打破了以往基于源代码分析的可重构设计思路,以运行时基本代码块为基础,通过自动化的统计分析工具实现软硬件功能划分。该设计方... 详细信息

针对可重构计算中软硬件协同问题,该文提出了基于运行时基本代码块的可重构软硬件协同设计方法。设计方法打破了以往基于源代码分析的可重构设计思路,以运行时基本代码块为基础,通过自动化的统计分析工具实现软硬件功能划分。该设计方法能够降低对人工干预的需求,克服对于源代码和特定编译工具的依赖,保证可重构计算资源的利用效率。样本应用程序的设计实验过程和结果展示了这种思路的有效性。

关键词：可重构计算运行时基本代码块软硬件协同设计

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用软硬件协同设计成像器稳定装置数字控制系统

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系统工程与电子技术 2002年第2期24卷 73-75页

作者：张羽飞冯汝鹏张建立哈尔滨工业大学惯导中心黑龙江哈尔滨150001

软硬件协同设计技术是应现代电子系统设计的需求而产生的一项新技术 ,对现有的系统设计思想和设计方法将产生变革性的影响 ,有传统设计方法无可比拟的优点。简要介绍了软硬件协同设计技术的设计思想。

关键词：软硬件协同设计数字控制系统成像器稳定装置电子系统

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嵌入式系统软硬件协同设计中的快速样机平台

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计算机辅助设计与图形学学报 2003年第7期15卷 778-782页

作者：吴百锋彭澄廉孙晓光复旦大学计算机与信息技术系上海200433

提出一种嵌入式系统软硬件协同设计的快速样机平台设计方案 ,该方案使用系统级可编程芯片和处理机软核技术来构成快速样机平台所需的FPGA阵列和规模可调的处理机 ,以此实现软硬件的更紧密灵活的耦合和更小的通信延迟可重构逻辑的应用... 详细信息

提出一种嵌入式系统软硬件协同设计的快速样机平台设计方案 ,该方案使用系统级可编程芯片和处理机软核技术来构成快速样机平台所需的FPGA阵列和规模可调的处理机 ,以此实现软硬件的更紧密灵活的耦合和更小的通信延迟可重构逻辑的应用使得该快速样机平台具有简单规整的结构 ,一方面使得快速样机平台之间的扩展连接更为容易。

关键词：嵌入式系统软硬件协同设计处理器硬核软核

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软硬件协同设计实现LTE关键算法的方法

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计算机工程与设计 2015年第1期36卷 268-272页

作者：沈苑宜吴紫盛李笑天何虎清华大学微电子所北京100084

为在超标量(superscalar)和超长指令字(VLIW)双模式混合架构的数字信号处理器上高效运行LTE通信系统,分析LTE的物理层模型,找到系统中的性能瓶颈,针对性能瓶颈提出软硬件协同设计的方法,对LTE关键算法进行优化。选择OFDM发射机和信道估... 详细信息

为在超标量(superscalar)和超长指令字(VLIW)双模式混合架构的数字信号处理器上高效运行LTE通信系统,分析LTE的物理层模型,找到系统中的性能瓶颈,针对性能瓶颈提出软硬件协同设计的方法,对LTE关键算法进行优化。选择OFDM发射机和信道估计模块进行重点研究,从算法层面进行分析和优化,从处理器层面进行优化,其中包括指令集的改进和处理器结构的调整。实验结果表明,该方法有效可行,该处理器有良好的性能,LTE系统能在其上高效运行。

关键词：长期演进数字信号处理器混合架构软硬件协同设计正交频分复用技术

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