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龙图腾网获悉上海科技大学申请的专利一种面向可伸缩多晶粒片上网络FPGA架构的布局方法及应用获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115935887B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211257475.X，技术领域涉及：G06F30/392；该发明授权一种面向可伸缩多晶粒片上网络FPGA架构的布局方法及应用是由罗剑文;哈亚军设计研发完成，并于2022-10-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种面向可伸缩多晶粒片上网络FPGA架构的布局方法及应用在说明书摘要公布了：本发明的一个技术方案是提供了一种面向可伸缩多晶粒片上网络FPGA架构的布局方法。本发明的另一个技术方案是提供了一种前述的面向可伸缩多晶粒片上网络FPGA架构的布局方法的应用。本发明公开了一个基于片上网络的可伸缩多晶粒FPGA架构与相应的层次化递归布局算法，旨在直接将由现有高层次综合生成的寄存器传输级数据流设计直接映射到所提出的互联架构上。本发明公开的方法能够发掘出层次化拓扑的潜力并更有效地利用专用互联资源，例如跨晶粒线网、片上网络与高速收发器。

本发明授权一种面向可伸缩多晶粒片上网络FPGA架构的布局方法及应用在权利要求书中公布了：1.一种面向可伸缩多晶粒片上网络FPGA架构的布局方法，其特征在于，当结构参数为时，FPGA架构为单一晶粒；当结构参数为m时，m为正整数，FPGA架构为m个单一晶粒经由NoC连接到一个NoC路由器，该NoC路由器称为FPGA架构的中心路由器；当结构参数为m1,m2时，m1、m2为正整数，FPGA架构为m2个m1结构的中心路由器经由NoC连接到一个NoC路由器，该NoC路由器称为FPGA架构的中心路由器；当结构参数为m1,……,mn时，m1,……,mn为正整数，FPGA架构为mn个的中心路由器经由NoC连接到一个NoC路由器，该NoC路由器称为该FPGA架构的中心路由器，且m1,……,mn-1结构称为次一级子结构； 对FPGA架构进行布局包括整数线性规划问题以及基于整数线性规划问题的层次化递归布局算法，其中： 整数线性规划问题包括以下步骤： 步骤1、将FPGA架构模型记为图GFPGA，为架构拓扑、为各层NoC链路带宽、为各晶粒资源容量；将数据流设计记为图Gdesign，V为数据流模块的集合、E为数据流队列的集合、av为数据流模块v的资源占用、Se为数据流队列起点、De为数据流队列终点、we为数据流队列位宽； 步骤2、记为目标布局，表示晶粒全体的集合，由顶点主导的目标函数下式所示： 式中，we表示数据流队列位宽、dm表示距离度量、Se表示数据流队列的源模块、表示数据流队列的源模块对应的晶粒、De表示数据流队列的漏模块、表示数据流队列的漏模块对应的晶粒； 步骤3、利用独热码编码线性化顶点空间，相应有的线性化线性变换Φ，从而有线性化目标函数如下式所示，作为整数线性规划问题的目标函数： 式中，wTe表示数据流队列位宽的线性形式、Se表示队列源模块的线性形式、ΦSe表示队列源模块对应晶粒的线性形式、De表示队列漏模块的线性形式、ΦDe表示队列漏模块对应晶粒的线性形式； 步骤4、每个数据流模块被布局于恰好1个晶粒，形式化为如下式所示的约束： 式中，x表示目标晶粒、v表示待布局数据流模块、Φxv表示若数据流模块x被分配到晶粒v则为1否则为0的布局决策变量； 步骤5、同一晶粒上数据流模块的总资源不得超过晶粒总资源；形式化为如下式所示的约束： 式中，av表示数据流模块v的资源占用、ax表示晶粒x的资源容量； 步骤6、用户能够提供手工布局，形式化为如下式所示的约束： 式中，表示用户对数据流模块对应晶粒的手工分配、VM表示设计用户手工分配晶粒的数据流模块； 层次化递归布局算法包括以下步骤： 步骤a、将数据流模块在FPGA拓扑之子结构上的布局结果汇总为 如下两式所示： 式中，表示顶层子结构，表示结构参数为m、位置为x的第n级子结构，表示元组m除去尾项，表示元组x除去首项； 步骤b、 定义递归布局算子φ： 式中，表示模块v从第n级子结构开始计算的递归布局、表示模块v在第n级子结构上的次级布局、表示位置为y的晶粒；有 从而原布局问题对的求解分解为子结构上布局的求解； 步骤c、子结构上目标函数转而使用边主导表示，如下式所示： 式中，表示在结构参数为m、位置为x的第n级子结构上的待求解布局，表示分配到结构参数为m、位置为x的第n级子结构上的数据流队列，d表示片上网络链路的距离度量、Ξe在第n级子结构上数据流队列对应的片上网络链路； 步骤d、进行布局时，基于以下条件建立约束： 计算流模块在子结构上恰被分配至一个次一级子结构； 计算流队列在子结构上恰被分配至当前子结构中心路由器与次一级子结构中心路由器的其中一条链路上； 计算流模块分配与计算流队列分配相一致； 对第i级子结构的资源估算，引入拥塞因子ρi作为对 的修正，如下式所示： 式中，A表示资源种类； 分配至链路上的计算流模块位宽不得超过链路带宽； 子结构上的布局与用户手工布局相一致。

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