Ensaios de aceleração computacional de alguns algoritmos clássicos utilizando-se FPGA

With the increasing complexity of computational algorithms, conventional technologies began to show unsatisfactory results regarding processing time. New technologies for code acceleration have emerged to address the disadvantages of sequential-code computers, including the FPGAs. Through the re-rea...

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Autor principal: Colet, João Mateus
Formato: Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2022
Assuntos:
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28154
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spelling riut-1-281542022-04-30T06:07:26Z Ensaios de aceleração computacional de alguns algoritmos clássicos utilizando-se FPGA Computational acceleration essays of some classical algorithms utilizing FPGA Colet, João Mateus Barros, André Macário Barbosa, Marco Antonio de Castro Sousa, Kleiton de Morais Barros, André Macário Arranjos de lógica programável em campo VHDL (Linguagem descritiva de hardware) Algorítmos computacionais Field programmable gate arrays VHDL (Computer hardware description language) Computer algorithms CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO With the increasing complexity of computational algorithms, conventional technologies began to show unsatisfactory results regarding processing time. New technologies for code acceleration have emerged to address the disadvantages of sequential-code computers, including the FPGAs. Through the re-reading of an old concept, called F+V architecture, proposed by Estrin (1960), consisting of a sequential processor and an FPGA, it were combined the advantages of both technologies by exploring parallelism in the proposed problems. This work verified through scientific essays the acceleration achieved through this proposal of the classical problems: the detector of prime numbers, the bubble sort sorting algorithm and the Z buffer image rendering algorithm. Acceleration results were achieved in the order of up to 200 thousand, 9 and 1.3 times respectively. Showing the advantages of use FPGA in F+V architecture. Com o aumento da complexidade dos algoritmos computacionais, as tecnologias convencionais passaram a apresentar resultados insatisfatórios em relação ao tempo de processamento. Novas tecnologias para aceleração de código surgiram para suprir as desvantagens dos computadores que executam código sequencial, entre elas as FPGAs. Pelo método proposto por Estrin (1960), denominado arquitetura F+V, composta por um processador sequencial e uma FPGA, buscou-se combinar as vantagens de ambas tecnologias ao explorar o paralelismo nos problemas propostos. Este trabalho verificou por meio de ensaios científicos a aceleração obtida por meio desta proposta dos seguintes problemas clássicos: a detecção de números primos, o algoritmo de ordenação bubble sort e o algoritmo de renderização de imagens Zbuffer. Foram obtidos resultados de aceleramento na ordem de até 200 mil, 9 e 1.3 vezes respectivamente. Mostrando assim os benefícios em utilizar as FPGAs em uma arquitetura F+V. 2022-04-29T11:48:04Z 2022-04-29T11:48:04Z 2021-08-17 bachelorThesis COLET, João Mateus. Ensaios de aceleração computacional de alguns algoritmos clássicos utilizando-se FPGA. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia de Computação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco, 2021. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28154 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco Brasil Departamento Acadêmico de Informática Engenharia de Computação UTFPR
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Colet, João Mateus
Ensaios de aceleração computacional de alguns algoritmos clássicos utilizando-se FPGA
description With the increasing complexity of computational algorithms, conventional technologies began to show unsatisfactory results regarding processing time. New technologies for code acceleration have emerged to address the disadvantages of sequential-code computers, including the FPGAs. Through the re-reading of an old concept, called F+V architecture, proposed by Estrin (1960), consisting of a sequential processor and an FPGA, it were combined the advantages of both technologies by exploring parallelism in the proposed problems. This work verified through scientific essays the acceleration achieved through this proposal of the classical problems: the detector of prime numbers, the bubble sort sorting algorithm and the Z buffer image rendering algorithm. Acceleration results were achieved in the order of up to 200 thousand, 9 and 1.3 times respectively. Showing the advantages of use FPGA in F+V architecture.
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