从结构到算法与从算法到结构的性能分析

笫１９卷第４期

ＪＯＵＲＮＡＬｏＦＴＩＡＮＪＩ天ＮＩＮ津ＳＴＩＴ纺ＵＴＥ织ＯＦ工Ｅｘ学＇ｒＩＬＥ院ｓｃ学ＩＥＮＣ报ＥＡＮＤ

Ｔ咖ＮＯＬｏＧＹＶ０１１９Ｎｏ４从结构到算法与从算法到结构的性能分析＋

陈勇

（天津纺织工学院计算机技术与自动化系，天津３００１６０）

摘要：从算法实现的角度，分析了从结构到算法与从算法到结构两种方案的一ｌ生能，着重介绍硬件对象技术（Ｈ．Ｏ．Ｔ．）的价值，井且指出，当要实现的算法复杂、计算密度强、算法参数经常变化或者要求实时计算

时．采用Ｈ．Ｏ．Ｔ方法是合适的选择．

关键词：从结构到算法；从算法到结构；可配王计算；硬件对象技术

中围分类号：ＴＰ３０１．６文献标识码：Ａ文章编号：１０００—１５５７（２０００）０４—００７６—０４

Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｆｒｏｍａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｔｏａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄｆｒｏｍ

ａｌｇｏｒｉｔｈｍｔｏａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ

ＣＨＥＮＹｏｎｇ

（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＴｉａｎｊｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｘｔｉｌｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

Ｔｉａｎｉｉｎ３００１６０）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｓｅｓｔｗｏｐｌａｎｓｆｒｏｍａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｔｏａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄｆｒｏｍａｌｇｏｒｉｔｈｍｔｏａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｂｙｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｖａｌｕｅｏｆＨ．０．Ｔ．，ａｎｄｐｏｉｎｔｓｏｕｔｔｈａｔｉｔｉｓｂｅｓｔｔｏｃｈｏｏｓｅｔｈｅｆｒｏｍ

ａｌｇｏｒｉｔｈｍｔｏａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｗｈｅｎｃｏｍｐｕｔｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｃｏｍｐｌｅｘ，ｄｅｎｓｉｔｙ，ｖａｒｉｏｕｓｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｒｅａｈｉｍｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｒｏｍａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｔｏａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ｆｒｏｍａｌｇｏｒｉｔｈｍｔｏａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ；ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅｃｏｍｐｕｔｉｎｇ；Ｈ．０．Ｔ．

科学技术变革速度之快，真可谓让人目不暇接．人

们用已有的成熟的科学技术，解决了不少难题，并取得了辉煌的成果．但是，有许多复杂的问题，用以前的手段还达不到设计要求，甚至束手无策，如实时图象处理和识别、人工智能、语音合成和识别等．人们为了更有效地解决复杂的问题，在不断地发明新的技术和方法，提出新的理论．硬件对象技术（ｈａｒｄｗａｒｅｏｂｊｅｃｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，缩写为Ｈ．Ｏ．Ｔ．就是最新推出的一种加速算法执行速度的实用方法．这一技术也称动态可配置计算技术．它实现了从算法到结构的转换，使复杂的算法能实时计算．除此之外，该技术在其他方面也表现得非常出色，如灵活性、易测试、开发周期短、开发费用低和风险小等．针对于此，本文从算法实现角度，分析从结构到算法和从算法到结构两种方案的性能，并且着重介绍Ｈ．Ｏ．Ｔ．这一新技术的价值，旨在考虑算法实现技术，尤其是系统结构和超大规模集成电路技术，以及算法与它的实现之间的关系．１从结构到算法

算法的研究和开发无疑是问题处理的研究和革新工作的中心．一旦建立了计算理论，就能按照一定的算法，利用机器进行求解．从某种意义上讲，算法可以看成是一个有限的指令序列，每个指令有明确的意义，并且花费有限的工作量和时间就可以实现这些指令的一系列操作，

结构，我们理解为计算机的体系结构，从实现算法的角度理解，把计算机体系结构看成是元件间实现必要的数据通信及连成网络的计算元件集合．

从结构到算法解释为，以固定计算机体系结构为计算平台，在该平台上实现任意算法．

经典的冯诺依曼结构对于现代计算程式的影响是很深的，以致结构一算法关系顽固地倾向于这类系统．算法用某种形式的程序设计语言进行描述，这些程

?啦辅日期：Ｚ００００３２９作者筒介：陈勇（１９５９一）．男，天津市人，讲师　万方数据