Approaching overhead-free execution on FPGA soft-processors
Notice bibliographique
Résumé
Implementing systems on FPGA soft-processors, rather than as custom hardware, eases and accelerates the development process, but at the cost of a great reduction in performance. Orthogonal to limitations in parallelism or clock frequency, this reduction in performance primarily originates in the intrinsic addressing and flow-control overheads of scalar microprocessors, which expend a considerable number of cycles interleaving address calculations and branch decisions within the actual useful work. We present an improved FPGA soft-processor architecture which statically overlaps "overhead" computations and executes them in parallel with the "useful" computations, significantly reducing the number of processor cycles needed to execute sequential programs, while reducing maximum clock frequency to 0.939x of its original value. In addition to eliminating almost all overhead computations, the proposed soft-processor can operate at 500 MHz on the Altera Stratix IV FPGA - 0.909x of the absolute maximum rating. Combined, the high speed and execution efficiency increase the range of FPGA designs amenable to soft-processors rather than custom hardware. We evaluate our cycle count improvements with multiple benchmarks, achieving speedups ranging from 1.07x for control-heavy code, to 1.92x for looping code, never performing worse than the original sequential code, and always performing better than a totally unrolled loop.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».