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有限状态熵编码的VLSI设计与实现
1
作者
黄海
邢琳
+3 位作者
那宁
张国良
赵石磊
刘志伟
《计算机辅助设计与图形学学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第4期640-648,共9页
在处理海量数据时,以软件方式实现的Z标准(Zstd)无损压缩算法难以满足特定应用领域对压缩速度的需求.对Zstd进行硬件加速设计是解决这一问题的有效方案,尤其是针对Zstd的有限状态熵编码(finitestateentropy,FSE)的硬件加速.因此,提出一...
在处理海量数据时,以软件方式实现的Z标准(Zstd)无损压缩算法难以满足特定应用领域对压缩速度的需求.对Zstd进行硬件加速设计是解决这一问题的有效方案,尤其是针对Zstd的有限状态熵编码(finitestateentropy,FSE)的硬件加速.因此,提出一种适用于Zstd的FSE压缩、解压硬件实现架构,采用固定压缩表实现最优的硬件加速步骤;通过增加序列映射的硬件模块来降低存储空间并提高传输速度;采用软硬件协同设计方案,并对硬件实现架构进行7级流水设计.通过VisualStudio与Modelsim的联合验证平台进行验证,实验结果表明在TSMC55 nm的工艺下,系统最高频率可达到750 MHz.与软件实现相比,整体压缩速度提高了9倍以上,整体解压速度提高了约100倍.
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关键词
无损压缩算法
有限状态熵编码
Z标准
硬件加速
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职称材料
题名
有限状态熵编码的VLSI设计与实现
1
作者
黄海
邢琳
那宁
张国良
赵石磊
刘志伟
机构
哈尔滨理工大学软件与微电子学院
哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院
中国航天科技集团有限公司第九研究院
出处
《计算机辅助设计与图形学学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第4期640-648,共9页
基金
国家重点研发计划“光电子与微电子器件及集成”重点专项(2018YFB2202100)
黑龙江省自然科学基金优秀青年项目(YQ2019F010)
+1 种基金
黑龙江省普通本科高等学校青年创新人才培养计划(UNPYSCT-2017081)
黑龙江省博士后科研启动基金(LBH-Q18065)。
文摘
在处理海量数据时,以软件方式实现的Z标准(Zstd)无损压缩算法难以满足特定应用领域对压缩速度的需求.对Zstd进行硬件加速设计是解决这一问题的有效方案,尤其是针对Zstd的有限状态熵编码(finitestateentropy,FSE)的硬件加速.因此,提出一种适用于Zstd的FSE压缩、解压硬件实现架构,采用固定压缩表实现最优的硬件加速步骤;通过增加序列映射的硬件模块来降低存储空间并提高传输速度;采用软硬件协同设计方案,并对硬件实现架构进行7级流水设计.通过VisualStudio与Modelsim的联合验证平台进行验证,实验结果表明在TSMC55 nm的工艺下,系统最高频率可达到750 MHz.与软件实现相比,整体压缩速度提高了9倍以上,整体解压速度提高了约100倍.
关键词
无损压缩算法
有限状态熵编码
Z标准
硬件加速
Keywords
lossless compression algorithm
finite state entropy encoding
zstandard
hardware acceleration
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
有限状态熵编码的VLSI设计与实现
黄海
邢琳
那宁
张国良
赵石磊
刘志伟
《计算机辅助设计与图形学学报》
EI
CSCD
北大核心
2021
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