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高性能Benes网络路由求解算法及硬件加速器
目录
内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2
1.1研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2
1.2研究目的与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.3文档结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
高性能Benes网络概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
2.1Benes网络的基本结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
2.2Benes网络的性能特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2.3Benes网络的应用领域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
路由求解算法研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
3.1路由算法概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
3.2基于Benes网络的路由算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
3.2.1算法原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
3.2.2算法流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
3.2.3算法复杂度分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
硬件加速器设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
4.1硬件加速器概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
4.2硬件加速器架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
4.2.1硬件加速器模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
4.2.2数据流控制机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
4.2.3资源分配策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
4.3硬件加速器实现与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
4.3.1硬件描述语言设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
4.3.2仿真与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
4.3.3性能评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
算法与硬件加速器的集成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
5.1集成方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
5.2集成接口定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
5.3集成测试与验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
实验与结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
6.1实验平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
6.2实验数据与结果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
6.2.1路由算法性能对比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
6.2.2硬件加速器性能评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
6.3结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
7.1研究结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
7.2研究不足与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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