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基于FPGA的NS3D程序移植和优化
引用本文:李棱,伍民友.基于FPGA的NS3D程序移植和优化[J].计算机工程与设计,2011,32(12):4052-4056.
作者姓名:李棱  伍民友
作者单位:上海交通大学计算机系,上海,200240
摘    要:为提高飞行器设计环节中NS3D程序的性能,提出了一种基于FPGA进行软硬件结合的优化方法。该方法运用FPGA搭建了嵌入式可编程片上系统,并对NS3D进行了代码性能分析和移植优化。该方法基于硬件实现了核心运算模块的硬件封装,并利用高速以太网接口实现PC和FPGA之间的数据交互,进行NS3D程序向嵌入式环境的移植,最终实现了整个NS3D程序的速度提升和性能优化。该嵌入式开发方案不仅较好地利用FPGA完成了控制电路的软硬件设计,并且为后续其它功能模块向FPGA移植提供了便利的基础和开发环境。采用该方法对NS3D程序进行了运算,并将仿真与实验结果与原始程序进行比较,结果表明了该方法的优越性。

关 键 词:流体力学计算  流动三维数值模拟  现场可编程门阵列  龙格库塔  片上系统  性能优化

FPGA-based optimization of NS3D
LI Leng,WU Min-you.FPGA-based optimization of NS3D[J].Computer Engineering and Design,2011,32(12):4052-4056.
Authors:LI Leng  WU Min-you
Affiliation:LI Leng,WU Min-you(Department of Computer and Engineering,Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200240,China)
Abstract:To improve the performance of NS3D during the airplane's design,an embedded solution based on FPGA is studied.An embedded SOPC(system on a programmable chip) is built based on FPGA,and the NS3D program is analyzed and its performance is improved.This solution package the core computing module of NS3D as a peripheral of the SOPC based on FPGA,and then implement the data exchange between the PC and the FPGA board using the high-speed Ethernet MAC interface.The embedded solution completes the hardware and soft...
Keywords:CFD  NS3D  FPGA  Runge-Kutta  system-on-a-chip  performance optimization  
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