アセンブリコードを中間表現とする高位合成における関数の併合(高位合成と演算応用,FPGA応用及び一般)

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本稿では,アセンブリコードを中間表現とする高位合成における関数の併合手法を提案する.Cプログラム中の指定された関数をハードウェアに合成する手法はいくつかの高位合成システムで実装されているが,関数間の呼出しが頻繁に行われる場合には,制御や引数,返り値の受渡しのオーバヘッドが無視できなくなる.これに対し本稿では,複数関数を併合して単一ハードウェアに合成することにより,関数呼出しのオーバヘッドを削減する手法を提案する.本手法では,goto変換に基づいて,ハードウェア化する関数がソフトウェアからもハードウェアからも呼び出せるように,高位合成の入力コードを変換する.Goto変換には,引数や返り値の受け渡しの他,レジスタの退避/復帰の処理の追加も必要になるが,コンパイラはアセンブリコード中にこれらの処理を行うコードを最適化した形で生成するので,これを利用して処理系を実装する.関数の併合により,関数呼出しのオーバヘッドが抑制できるだけでなく,関数間で資源共有が行えるため,ハードウェアのコストも削減できる.本手法を高位合成システムACAPに実装し,実験的な回路で評価を行った結果,実行サイクル数を約15%, FPGA上のLUT数を約60%削減することができた.
2012-01-18

アセンブリコードを中間表現とする高位合成における関数の併合(高位合成と演算応用,FPGA応用及び一般)

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