基于FPGA的Jacobi迭代求解器研究  

Research on FPGA-based Jacobi iterative solver

作　　者：宋庆增[1] 顾军华[2] 张金珠[3] 

机构地区：[1]河北工业大学电气与自动化学院,天津300401 [2]河北工业大学计算机与软件学院,天津300401 [3]河北工业大学建筑与艺术学院,天津300401

出　　处：《计算机工程与应用》2011年第29期74-77,89,共5页Computer Engineering and Applications

基　　金：天津市应用基础及前沿技术研究计划(No.10JCYBJC00200)

摘　　要：针对特定的数值算法进行硬件加速是当前体系结构的趋势之一。Jacobi迭代是典型的数值迭代算法,针对软件Jacobi迭代求解器性能慢,实时性差的缺点,在FPGA硬件平台上设计和实现了硬件Jacobi迭代求解器。求解器采用高度并行、流水的数据通路和优化的归约电路设计,充分利用了Jacobi迭代本身固有的并行性和FPGA的并发式结构,有效地提升求解器的性能。实验结果表明,Jacobi求解器具有良好的可扩展性和较高的计算性能。Hardware acceleration of specific numerical algorithms is one of the current trends in computing architecture.Jaeo- bi method is the typical iterative method in numerical algorithms.To overcome the disadvantage of inefficient and bad real time capability in software version, a Jacobi solver is designed and implemented on FPGA platform.The design uses highly paraUel,pipelined data path circuit design and optimization of the reduction circuit, which can take full advantage of the in- herent parallel and the concurrent structure of FPGA.Final results illustrate that Jacobi iterative solver on FPGA hardware has good sealability and high computing performance.

关 键 词：现场可编程门阵列(FPGA) 线性方程组 JACOBI迭代 归约电路 

分 类 号：TP30[自动化与计算机技术—计算机系统结构]