Opencl-based efficient HLS implementation of iterative graph algorithms on FPGA

İşlemci ve Alanda Programlanabilir Kapı Dizisi (CPU-FPGA) hibrit mimari-lerinin yaygınlaşmasıyla Yüksek Seviyeli Sentez (High-Level Synthesis-HLS) gibi soyut programlama yöntemlerine olan ilgi de artmıştır. Bu yöntemler FPGA programlamak için yapılması gereken bir çok işi programcının üzerinden almakta ve otomatikleştirmektedir. Böylece programcı alışık olduğu dil ve yöntemleri kullanarak FPGA için kod geliştirebilmektedir. Ancak bu iş akışı çoğu kez zahmetsiz olma kaygısıyla hızlı çalışmayı göz ardı edebilmekte ve bu nedenle çizge algoritmaları gibi yüksek performans gerektiren uygulamalarda başarısız kalmaktadır. Bu problemi çözmek maksadıyla yinelemeli grafik algoritmalar kapsamında, özel Yüksek Seviyeli Sentez (HLS) tabanlı optimizasyonlar geliştirdik. Özellikle, Sayfa Sıralama, Sığ Öncelikli Arama ve Bağlantılı Bileşenler algoritmalarını HLS ile hızlı bir donanımın sentezlenebilmesi için optimize ettik. FPGA üzerinde gerçekleştirilen verimli bir boru hattına sahip OpenCL çekirdeklerinin CPU üzerinde çalışan uygulamalara kıyasla üç kata kadar daha hızlı çalışabileceğini gösterdik. Çizgeleri boru hattına uygun biçimde kateden bir yöntem geliştirdik. Buna ek olarak, yöntemlerimizi programcıların kolayca kullanabilmesi için Yüksek Seviyeli Sentez (HLS) iş akışına uygun olarak yaptık.