MultiSky: Dynamic Resource Allocation Framework for High-Throughput CGRA Multitask Execution

Yufei Yang

doi:10.1109/TCAD.2025.3597525

2025-08-11

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DOI：10.1109/TCAD.2025.3597525

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摘要

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粗粒度可重构阵列（CGRAs）在高性能和灵活性之间提供了有前景的平衡，但由于任务创建/销毁的不可预测性，多任务场景中的动态资源分配仍然具有挑战性。现有的静态方法缺乏灵活性，而动态方法则存在高延迟或适用性有限的问题。本文提出了一种名为MultiSky的CGRAs多任务动态资源分配框架，结合了硬件控制器和软件预映射器。硬件控制器通过加权平均计算每个任务的地砖分配，并使用轻量级启发式算法生成地砖形状，在数百个周期内动态分配资源；软件预映射器采用增量编译预生成配置，避免在线转换开销。在真实世界多任务场景的评估中表明，MultiSky通过保持82.7%的平均资源利用率，其吞吐量比基线高出1.72倍。该框架能高效扩展至更大的CGRAs和任务数量，对于16×16 CGRAs，硬件开销降至1%。这些结果突显了MultiSky在动态计算环境中平衡灵活性、效率和实用性的能力。

Keyword:

Coarse-grained reconfigurable arrays (CGRAs)

CGRA mapper

dynamic resource allocation

multitask

期刊

IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems

IF:

2.9

论文数:

679

被引数:

9.6K

机构

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学者数:

8.0W

论文数: 6.6W

被引数: 66

beihang university

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5.2K

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引用论文

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Throughput optimization and resource allocation on GPUs under multi-application execution

2018 Design, Automation & Test in Europe Conference & Exhibition (DATE)

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