[发明专利]基于代码转换的高级综合优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及高层次综合(High Level Synthesis，HLS)工具优化技术，具体涉及一种基于代码转换的高级综合优化方法。

背景技术

随着IC设计规模及应用复杂行不断提升，EDA(Electronic Design Automation)的自动化抽象层次越来越趋向于高层，高级综合工具变得越来越重要。高层次综合是一种将高层次语言有效地转化为满足设计约束的寄存器传输级(Register Transfer Level，RTL)描述的工具。HLS提高了硬件设计的抽象层次，具有以下突出优点,文献[1]及[2]表明:(1)硬件工程师可以减少设计时间，缩短产品上市周期；(2)软件工程师能完成硬件系统设计；(3)沟通了软件设计和硬件设计两个领域，展现了一种软硬件联合设计的方法，HLS被认为是下一代半导体工业中的核心角色，在企业界和学术界受到越来越多的关注。

现在的HLS工具在编译过程中可以采用不同的优化策略，如：操作链接，循环流水线化和循环展开等。这些现有工具通常只针对特定的代码结构执行优化策略，并且对输入代码有一定要求。一个适合HLS优化的代码结构能够产生性能优良的电路，并且只需要更少的电路资源，相反，不适合HLS优化的代码结构不仅综合后的电路性能差，而且还会使用大量的电路资源。

软件工程师在利用高层次语言C，C++进行开发与硬件工程师利用RTL设计语言设计电路的背景知识存在一定的差距。通常情况下，软件工程师在算法开发时并不会考虑数据依赖性，操作并行性和流水线处理等问题。所以软件工程师利用高层次语言设计的代码在经过HLS工具综合时，往往无法保证综合得到性能优异的电路，需要对原始高级算法进行代码修改和优化。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出了对设计者的代码进行修改转化为HLS工具能够识别的特定结构，提高HLS工具的效率；通过去除数据间的依赖性提高并行性优化技术，提高电路性能，缩短方案开发时间，并综合考虑资源使用与性能的平衡。

本发明的技术方案：一种基于代码转换的高级综合优化方法，具体包括以下步骤：

(1)、检查数据依赖关系；

(2)、重新定义数据；

(3)、利用数据交换的结构实现多个函数并行。

所述步骤(1)数据依赖性指的是不同的函数共同操作一个数据，这个数据多为数组类型。

所述步骤(2)重新定义后的数据类型完全一样，分别用来存储不同数据。

所述步骤(3)利用数据交换的结构来对代码结构进行修改，实现多个函数并行。

本发明相对于现有技术有以下有益效果：

1、本发明提出了利用代码转换的方法来提高HLS工具对输入设计的优化效率，提高并行性。

2、本发明通用性强，适用于不同的C/C++设计方案。

3、本发明提高电路性能，缩短方案开发时间，并综合平衡资源使用与性能。

附图说明

图1本发明方法流程图。

图2本发明实施例中的函数之间的数据依赖性。

图3本发明实施例中的数据交换的结构伪代码。

具体实施方式

下面通过具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。本发明的实施例是为了更好地使本领域的技术人员更好地理解本发明，并不对本发明作任何的限制。

如图1所示，一种基于代码转换的高级综合优化方法，具体包括以下步骤：

(1)、检查数据依赖关系：数据依赖性指的是不同的函数共同操作一个数据，这个数据多为数组类型。

(2)、重新定义数据：重新定义后的数据类型完全一样，分别用来存储不同数据。

(3)、利用数据交换的结构实现多个函数并行。

实施1：

本发明选择了一个在高级综合工具综合过程中经常出现但是无法优化的代码结构进行了代码转换，转换为高级综合工具能够识别的结构。下面详细阐述本发明中的优化方法，具体包括以下步骤：

(1)、检查数据依赖关系：

数据之间的依赖性指的是不同的函数共同操作一个数据，这个数据多为数组类型。如图2所示，当两个函数之间共同访问一个数据，彼此之间对数据的操作分别是读写关系时，即：当读函数读取完数据之后，写函数会更新数据内容，然后读函数再次读取数据内容，以此反复。