基于FPGA的Systolic乘法技术研究

来源：计算机工程与科学杂志2015年第9期北京时间：

作者：周磊涛1,2，陶耀东2，刘生1,2，李锁3

单位：1.中国科学院大学，北京 100039;2.中国科学院沈阳计算技术研究所，辽宁 沈阳 110168;3.沈阳高精数控技术有限公司，辽宁 沈阳 110168

摘要：Systolic乘法是一种基于SIMDMC2模型的矩阵乘算法，无法直接应用在单独的嵌入式系统中，所以提出一种采用FPGA技术实现Systolic乘法的方法。该方法将FPGA的硬件并行特性与巧妙的并行算法结合起来，利用FPGA灵活可编程的特点，在FPGA内部设计了一种基于MC2模型的节点阵列来实现Systolic乘法。实际应用中，可以灵活地修改节点单元的数量和节点的功能来满足不同规模的运算矩阵需求并充分利用FPGA的资源。仿真结果验证了该方法的正确性。实际测试结果表明：该方法具有较快的速度和较高的实时性。

关键词：矩阵乘法,现场可编程门阵列,Systolic乘法,并行计算,

基金资助：国家科技支撑计划沈阳特种专用数控机床产业集群国产数控系统创新应用示范（2012BAF13B08）