可重构体系结构的特征及应用
摘要 文章介绍了可重构体系结构的概念、特征和应用。着重介绍了可重构体系结构的分类及其适用领域，可重构计算系统的总体结构特征和可重构处理单元RPU的结构特征，对基于FPGA的可重构系统和其他可重构系统进行了比较，并总结了当前可重构体系结构的优点以及存在的问题。
关键词 可重构 体系结构 计算系统 现场可编程门阵列
1 引言 可重构体系结构目前已成为学术界和工业界的研究热点， 并且已经有许多令人瞩目的研究成果和工业产品面世。 可重构计算系统提供了一种介于通用计算机和专用计算系统ASIC 之间的计算手段。通用计算机是面向通用应用领域进行设计的，其设计目标主要是能够灵活地处理不同的计算任务，这使得通用计算机具有很大的灵活性和应用范围，但对某些特殊的应用领域却难以取得高性能。专用集成电路ASIC是针对某种特殊应用设计的计算系统，对于特定的计算任务，ASIC表现出极高的性能，但无法处理特定计算任务之外的其它任务，通用计算机和ASIC代表了两种极端的计算手段，通用计算机具有最大的灵活性和低性能，ASIC具有最高的性能和最差的灵活性。而现在有许多应用需求既要求较高的性能，又需要一定的灵活性。例如，一个多媒体应用中可能包括数据并行处理。位处理不规则计算、高精度字操作，具有实时要求的操作等子任务，要求处理系统能够灵活地处理上述各个子任务并达到一定的性能。许多其它应用也具有类似的需求，如数据加密、人工智能等，这些应用需求导致了可重构体系结构的产生。
2 可重构体系结构的概念及其分类标准
如果某一计算系统能够利用可重用的硬件资源， 根据不同的应用需求、灵活的改变自身的体系结构． 以便为每个特定的应用需求提供与之相匹配的体系结构，那么这一计算系统就称为可重构的计算系统，其体系结构称为可重构的体系结构。
按照不同的分类标准，可以将可重构体系结构分为不同的类型，下面介绍一些常用的分类标准。
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关键词 可重构 体系结构 计算系统 现场可编程门阵列
1 引言 可重构体系结构目前已成为学术界和工业界的研究热点， 并且已经有许多令人瞩目的研究成果和工业产品面世。 可重构计算系统提供了一种介于通用计算机和专用计算系统ASIC 之间的计算手段。通用计算机是面向通用应用领域进行设计的，其设计目标主要是能够灵活地处理不同的计算任务，这使得通用计算机具有很大的灵活性和应用范围，但对某些特殊的应用领域却难以取得高性能。专用集成电路ASIC是针对某种特殊应用设计的计算系统，对于特定的计算任务，ASIC表现出极高的性能，但无法处理特定计算任务之外的其它任务，通用计算机和ASIC代表了两种极端的计算手段，通用计算机具有最大的灵活性和低性能，ASIC具有最高的性能和最差的灵活性。而现在有许多应用需求既要求较高的性能，又需要一定的灵活性。例如，一个多媒体应用中可能包括数据并行处理。位处理不规则计算、高精度字操作，具有实时要求的操作等子任务，要求处理系统能够灵活地处理上述各个子任务并达到一定的性能。许多其它应用也具有类似的需求，如数据加密、人工智能等，这些应用需求导致了可重构体系结构的产生。
2 可重构体系结构的概念及其分类标准
如果某一计算系统能够利用可重用的硬件资源， 根据不同的应用需求、灵活的改变自身的体系结构． 以便为每个特定的应用需求提供与之相匹配的体系结构，那么这一计算系统就称为可重构的计算系统，其体系结构称为可重构的体系结构。
按照不同的分类标准，可以将可重构体系结构分为不同的类型，下面介绍一些常用的分类标准。
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