中文标题：具有高资源利用率的FPGA混合PLB结构

英文标题：FPGA Hybrid PLB Architecture for Highly Efficient Resource Utilization

来源期刊：电子与信息学报

基金项目：国家自然科学基金(61876172)

作  者：王彦林^{1, 2} 高丽江³ 杨海钢²

作者单位：1. 中国科学院空天信息创新研究院 北京 100190
2. 中国科学院大学 北京 100049
3. 北京中科胜芯科技有限公司 北京 100081

摘  要：商用现场可编程门阵列(FPGA)普遍采用6输入查找表(LUT)构建可编程逻辑块.而相关实验表明6输入LUT在电路中的应用平均不超过30%，造成了严重的可编程资源浪费。该文在可拆分因子概念基础上将6输入LUT进行不同粒度拆分并进行重新组合，构建出三种新的混合粒度可编程逻辑单元；然后基于混合粒度可编程逻辑单元组合成三种新的混合可编程逻辑块结构用以替换Xilinx的可编程逻辑块；同时提出了一种对映射后网表进行统计的优化评估算法；最后对三种改进结构进行相应实验验证和评估。结果表明：在不增加输入端口资源的情况下，三种混合粒度可编程逻辑块对Xilinx可编程逻辑块结构替换后面积优化平均超过30%；综合PLB使用数量和面积优化来看，可拆分因子N=3时候构建的混合可编程逻辑块结构优化效果最好，在MCNC电路集和VTR电路集下，资源利用率平均分别提高了8.27%和27.64%，有效提升了FPGA的资源利用率。

全文链接： https://jeit.ac.cn/cn/article/doi/10.11999/JEIT260108