小型FPGA上数字记忆计算的硬件实现

摘要:数字记忆计算是冯·诺依曼计算范例之外的一种新型计算范例。其数字版本被设计用于高效解决组合优化问题,这些问题出现在科学和技术的各个领域中。先前,使用其常微分方程的软件模拟展示了数字记忆计算机(DMMs)的性能。在这里,我们首次提出了一种在低成本FPGA板上实现DMM算法的硬件实现。在这次演示中,我们实现了一个布尔可满足性问题求解器。为了优化硬件资源的使用,该算法被部分并行化。对目前实现的可扩展性进行了探索,并将我们基于FPGA的结果与在传统(冯·诺依曼)计算机上运行的Python代码的结果进行了比较,显示出解决时间提速了一到两个数量级。这个初始小规模实现被推测为最先进的FPGA板,预示着硬件实现DMMs相对于软件模拟的进一步优势。

作者:Dyk Chung Nguyen, Yuan-Hang Zhang, Massimiliano Di Ventra, and Yuriy V. Pershin

论文ID:2305.01061

分类:Emerging Technologies

分类简称:cs.ET

提交时间:2023-05-03

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