基于FPGA的矩阵运算固化实现技术研究
| 摘要 | 第1-11页 |
| ABSTRACT | 第11-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-17页 |
| ·课题背景及意义 | 第12-13页 |
| ·矩阵运算的应用 | 第13页 |
| ·矩阵运算实现方式的比较 | 第13页 |
| ·国内外研究现状 | 第13-15页 |
| ·课题来源及主要研究内容 | 第15-16页 |
| ·论文结构安排 | 第16-17页 |
| 第二章 基于FPGA的浮点运算 | 第17-27页 |
| ·FPGA简介 | 第17-20页 |
| ·FPGA的基本结构 | 第17-19页 |
| ·基于硬件描述语言的FPGA设计流程 | 第19-20页 |
| ·浮点数据表示 | 第20-21页 |
| ·IEEE754 的数值表示 | 第20-21页 |
| ·单精度浮点数据表示 | 第21页 |
| ·双精度浮点数据表示 | 第21页 |
| ·浮点算法的FPGA固化设计方法 | 第21-23页 |
| ·基于FPGA的浮点运算单元 | 第23-26页 |
| ·浮点加、减法IP核 | 第23-25页 |
| ·浮点乘法和除法IP核 | 第25-26页 |
| ·本章小结 | 第26-27页 |
| 第三章 矩阵乘法的FPGA固化设计与实现 | 第27-41页 |
| ·矩阵乘法 | 第27页 |
| ·多处理器系统中矩阵乘法的并行算法 | 第27-29页 |
| ·矩阵的划分方法 | 第28-29页 |
| ·矩阵乘法的并行算法 | 第29页 |
| ·矩阵乘法的执行周期分析 | 第29-31页 |
| ·矩阵乘法的FPGA固化设计分析 | 第31-34页 |
| ·向量点乘实现方法存在的问题 | 第31-33页 |
| ·线型阵列结构存在的问题 | 第33-34页 |
| ·矩阵乘法的FPGA固化结构设计 | 第34-38页 |
| ·固化结构及处理单元架构 | 第34-36页 |
| ·固化实现流程 | 第36-38页 |
| ·矩阵乘法的FPGA固化实现分析 | 第38-39页 |
| ·速度与面积的折中 | 第38-39页 |
| ·浮点运算单元的模块化 | 第39页 |
| ·本章小结 | 第39-41页 |
| 第四章 矩阵分解运算的FPGA固化设计与实现 | 第41-54页 |
| ·矩阵分解 | 第41-44页 |
| ·高斯消去法与矩阵LU分解 | 第41-43页 |
| ·Cholesky分解和QR分解 | 第43-44页 |
| ·三种矩阵分解运算的比较 | 第44页 |
| ·矩阵LU分解的固化设计分析 | 第44-48页 |
| ·循环线型阵列结构的问题 | 第44-46页 |
| ·采用循环带状矩阵划分的原因 | 第46页 |
| ·LU分解运算的并行性分析 | 第46-47页 |
| ·处理单元结构设计分析 | 第47-48页 |
| ·矩阵LU分解运算的FPGA固化结构设计 | 第48-53页 |
| ·固化结构设计 | 第48页 |
| ·处理单元的架构 | 第48-50页 |
| ·固化实现流程 | 第50-53页 |
| ·本章小结 | 第53-54页 |
| 第五章 矩阵求逆运算的FPGA固化设计与实现 | 第54-61页 |
| ·矩阵求逆 | 第54-55页 |
| ·脉动阵列结构分析 | 第55-56页 |
| ·矩阵求逆运算的固化设计 | 第56-60页 |
| ·三角矩阵的存储方式 | 第56-57页 |
| ·固化结构设计 | 第57-58页 |
| ·固化实现流程 | 第58-60页 |
| ·本章小结 | 第60-61页 |
| 第六章 实验系统的构建与测试 | 第61-74页 |
| ·实验系统的构建 | 第61-65页 |
| ·实现系统的选择 | 第61页 |
| ·实验系统的组成 | 第61-65页 |
| ·固化实现测试 | 第65-73页 |
| ·矩阵乘法的固化实现性能分析 | 第65-69页 |
| ·矩阵LU分解运算的固化实现性能分析 | 第69-73页 |
| ·三角矩阵求逆的固化实现 | 第73页 |
| ·本章小结 | 第73-74页 |
| 结束语 | 第74-76页 |
| 参考文献 | 第76-80页 |
| 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作 | 第80-81页 |
| 致谢 | 第81页 |
