Acelerador hardware para procesado vectorial de datos

En el procesado masivo de la información se emplean técnicas de paralelización y procesadores vectoriales para trabajar con grandes volúmenes de datos. La información se suele encontrar almacenada en memorias externas de gran capacidad y velocidad. La demanda de datos por parte de la ALU, o de las unidades funcionales, puede provocar cuellos de botella debido a los tiempos de acceso a memoria. Este proyecto presenta una solución a este problema mediante el uso de un dispositivo diseñado para establecer un canal de datos desde la memoria hacia la ALU o viceversa. Este dispositivo -llamado canal de memoria- dispone de un doble buffer que accede a los datos almacenados secuencialmente en la memoria, de forma que cada vez que es instanciado puede acceder a un vector. Con el objetivo de ejemplificar mediante un caso concreto las ventajas de este dispositivo, se ha diseñado un sistema acelerador completo compuesto por varios canales de memoria, tanto de entrada como de salida, una ALU que realiza la convolución discreta de dos vectores, y un controlador que gestiona todas las operaciones. Este sistema ha demostrado que se pueden realizar operaciones complejas con datos vectoriales con una velocidad entre 5x y 113x superior al ejemplo equivalente resuelto mediante un microprocesador escalar (solución software).