中文摘要：

SoC是大规模集成电路芯片满足未来应用需求的必然发展趋势。以多媒体技术为代表的新型应用对系统提出了高计算能力、小型化、嵌入式、无线移动、网络化、低功耗、多功能等需求。这是目前通用微处理器所远远不能胜任的。 可重构计算体系结构，是一种根据应用计算的特点，通过改变硬件连接关系，实现硬件结构与计算最优结合的一种新型体系结构。它兼顾专用芯片的高性能与通用微处理器的灵活性。但是目前的研究仍然存在一些缺陷和

结论摘要：

可重构计算体系结构兼顾定制计算的高效性与通用计算的灵活性，是人们正在探索的一类新型计算机体系结构。本项目首先解决了可重构体系结构的计算模型问题，在大量程序特征分析基础上，提出了面向循环程序的固定指令多数据流计算模型FIMD。其次，研究了并行矩阵乘算法，提出了单芯片线形阵列矩阵乘算法和存储受限体系结构下的并行性能分析方法，该成果是国际上有关FPGA双精度浮点矩阵乘和FPGA高性能计算领域重要学术文章，它引次数达到15次。在可重构体系结构研究方面，提出了循环阵列处理器LEAP体系结构，该结构具有猜测执行循环自动流水线、动态重构、充分数据重用等特点，构建了8X8规模的可重构阵列试验环境，验证了LEAP体系结构的有效性。进一步，本项目将LEAP体系结构拓展为参数化阵列结构，用于滑动窗口应用程序的硬件IP核自动生成，在使用较少存储资源情况下，所产生硬件的时钟频率从相关工作的69MHz提升到238.7MHz。采用FIMD计算模型，还实现了图像目标匹配、小波变换和SAR雷达成像等定制应用阵列处理器。研究了程序动态执行过程中的分支预测、值预测等二进制翻译技术。