Definition and SIMD Implementation of a Multi-Processing Architecture Approach on FPGA

Bonnot,; Lemonnier,; Edelin,; Gaillat,; Ruch,; Gauget,

doi:10.1109/date.2008.4484744

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“…O FPGA é composto, basicamente, por três tipos de componentes: blocos de entrada e saída (IOB), blocos lógicos configuráveis (CLB) e chaves de interconexão (switch matrix). Os blocos lógicos são dispostos de forma bidimensional, e as chaves de interconexão, em formas de trilhas verticais e horizontais entre as linhas e as colunas dos blocos lógicos [7].…”

Section: Hardware Reconfigurávelunclassified

Hardwares e sistemas multiagente: um estudo sobre arquiteturas híbridas

Cunha

Wotter

Rabenhorst

2015

Revista Brasileira De Computação Aplicada

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Resumo: Este artigo apresenta três estudos de caso sobre a aplicabilidade de arquiteturas de hardware reconfiguráveis, como FPGA, voltadas à utilização em sistemas multiagentes. Feita uma aná-lise visando à elucidação dos resultados e das contribuições que os estudos proporcionaram aos autores, observa-se que o desenvolvimento de sistemas inteligentes depende cada vez mais de uma programação que explore o hardware ao máximo. Esse desfecho torna o uso de hardwares reconfiguráveis o mais aconselhável quando problemas computacionais complexos demandam respostas rápidas e eficientes, como nos casos estudados.Palavras-chave: Estudo de caso. Hardwares reconfiguráveis. Sistemas multiagente.Abstract: This paper presents three case studies on the applicability of reconfigurable hardware architectures, such as FPGA, aimed at use in multi-agent systems. Made an analysis in order to elucidate the results and contributions that the studies provided to the authors, it is observed that the development of intelligent systems increasingly rely on a program that exploits the hardware to the fullest. This outcome makes using the most advisable reconfigurable hardware when complex computational problems require quick and efficient responses, as in the cases studied.Keywords: Case study. Multi-agent systems. Reconfigurable hardware. IntroduçãoInicialmente, os agentes foram desenvolvidos com a finalidade de dar dinamismo a aplicações de software. Entretanto, de alguns anos para cá, começaram a ser elaborados estudos que tinham como proposta acrescentar agentes em hardwares capazes de ser reconfigurados conforme a necessidade da aplicação [1].No mercado atual, os hardwares reconfiguráveis mais usuais são o Field Programmable Gate Array (FPGA) e o Compute Unified Device Architecture (CUDA). O FPGA é um dispositivo semicondutor utilizado para processamento de informações digitais. A CUDA é uma plataforma de computação paralela utilizada para tirar proveito das unidades de processamento gráficos (GPUs) de placas da NVIDA, objetivando a resolução de problemas computacionais complexos que demorariam maior tempo para serem resolvidos em um processador convencional [1].Visando ao dinamismo que os sistemas multiagentes disponibilizam aos usuários e ao desempenho que as placas FPGA proporcionam, apresenta-se um estudo de caso sobre alguns trabalhos que mesclam a utilização dessa tecnologia. Para tanto, o artigo está organizado da seguinte forma: o capítulo 2 introduz os conceitos fundamentais para o entendimento do tema. No capítulo 3, são apresentados os trabalhos estudados e as considerações sobre cada um deles. Finalmente, o capítulo 4 expõe as conclusões acerca deste trabalho. Fundamentação teóricaNesta seção, são apresentados os conceitos teóricos fundamentais para o entendimento deste trabalho, tais como: agentes, arquitetura BDI, sistemas multiagentes (SMA) e hardware programável (FPGA).

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Section: Hardware Reconfigurávelunclassified

Hardwares e sistemas multiagente: um estudo sobre arquiteturas híbridas

Cunha

Wotter

Rabenhorst

2015

Revista Brasileira De Computação Aplicada

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“…The ANR FREIA [7] project developed a source-to-source compilation chain [14] from such inputs to various hardware and software targets: the SPoC image processing FPGA accelerator [13], the TERAPIX 128 processing elements SIMD array FPGA accelerator [8], and multi-cores and GPUs using OpenCL […”

Section: Compilation Chain Overviewmentioning

confidence: 99%

Automatic Streamization of Image Processing Applications

Guillou¹,

Coelho²,

Irigoin³

2015

Languages and Compilers for Parallel Computing

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International audienceNew many-core architectures such as the Kalray MPPA-256 provide energy-efficiency and high performance for embedded systems. However, to take advantage of these opportunities, careful manual op-timizations are required. We investigate the automatic streamization of image processing applications, implemented in C on top of a dedicated API, onto this target accessed through the ΣC dataflow language. We discuss compiler and runtime design choices and their impact on perfor-mance. Our compilation techniques are implemented as source-to-source transformations in the PIPS open-source compilation framework. Ex-periments show lowest energy consumption on the Kalray MPPA target compared to other hardware targets for a range of 8 test applications

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“…In [3] a multiprocessor framework on FPGA for applications development is presented, using a mix of COTS and custom SingleInstruction Multiple-Data (SIMD) cores. The firsts are used mainly for data movements, the seconds manage the larger part of the computation.…”

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

Prototyping pipelined applications on a heterogeneous FPGA multiprocessor virtual platform

Tumeo

Branca

Camerini

et al. 2009

2009 Asia and South Pacific Design Automation Conference

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Abstract-Multiprocessors on a chip are the reality of these days. Semiconductor industry has recognized this approach as the most efficient in order to exploit chip resources, but the success of this paradigm heavily relies on the efficiency and widespread diffusion of parallel software. Among the many techniques to express the parallelism of applications, this paper focuses on pipelining, a technique well suited to data-intensive multimedia applications. We introduce a prototyping platform (FPGAbased) and a methodology for these applications. Our platform consists of a mix of standard and custom heterogeneous cores. We discuss several case studies, analyzing the interaction of the architecture and applications and we show that multimedia and telecommunication applications with unbalanced pipeline stages can be easily deployed. Our framework eases the development cycle and enables the developers to focus directly on the problems posed by the programming model in the direction of the implementation of a production system.

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Definition and SIMD Implementation of a Multi-Processing Architecture Approach on FPGA

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Hardwares e sistemas multiagente: um estudo sobre arquiteturas híbridas

Hardwares e sistemas multiagente: um estudo sobre arquiteturas híbridas

Automatic Streamization of Image Processing Applications

Prototyping pipelined applications on a heterogeneous FPGA multiprocessor virtual platform

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