A study on the acceleration of search heuristics in programmable logic

• Autor(a) principal: Miranda, Marina Silva
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/151039
• topic: Circuito integrado; FPGA; Programmable logic; Processor; ZYNQ; Priority queue; A* algorithm; Heuristics

Algoritmos de busca estão sendo utilizados em diversas aplicações atualmente; são usados para encontrar o melhor caminho entre um lugar e outro em uma cidade ou entre dois nós em um grafo complexo em um sistema de banco de dados. Existe uma tendência cada vez maior de acelerar aplicações, como estas, em Field Programmable Gate Arrays (FPGAs). Um FPGA é um circuito integrado no qual as células lógicas podem ser reconfiguradas pelo usuário/desenvolvedor a qualquer momento. Recentemente, estes dispositivos integram processadores com lógica programável, um exemplo disso é o ZYNQ da Xilinx com um processador ARM embarcado. Este trabalho apresenta um design híbrido do algoritmo de busca de melhor caminho A*, no qual a maior parte do algoritmo é implementada para rodar em um processador e a uma parte foi selecionada para implementação em hardware. A parte implementada em hardware (VHDL) é a lista de prioridades que o A* utiliza, a qual é baseada na estrutura de um heap binário. A placa ZEDBOARD (AVNET/Digilent) com um ZYNQ dentro foi escolhida para desenvolver a solução proposta, que melhora a performance de um heap binário (lista de prioridades) implementada puramente em software em 68.8%.