基于U280卡的11730体系分子动力学核心计算模块实现与性能基准测试与上板数据集

本数据集旨在为单FPGA上分子动力学（MD）程序的高效实现与优化提供一套全面、可量化的特征基准。采用Vivado HLS 2022.2及Vitis工具链，通过对经典短程力MD算法的多种硬件实现进行系统化探索（核心变量包括粒子体系规模、流水线深度与并行度），构建了开源的结构化数据集。数据集核心内容涵盖从实现配置参数（HLS编译指示、内核结构）、程序结构特征（循环深度、并行度），到硬件性能指标（时钟频率、LUT/FF/BRAM/DSP/URAM利用率）、系统性能指标（实测吞吐量），以及仿真验证数据（与软件参考模型的对比结果）。数据时间精度为内核执行周期，空间范围覆盖单元至全芯片资源映射。所有数据均通过自动化脚本从工具报告中提取，经过严格质量控制。本数据集为FPGA的MD硬件设计自动化、领域专用架构原型设计、异构系统能耗建模以及基于机器学习的设计空间探索与优化策略生成提供了坚实的实证基础，有助于推动高层次综合向数据驱动范式转变。数据量大小：30.78 GB。

搜集汇总

背景与挑战

背景概述

该数据集提供了在U280 FPGA卡上实现11730原子体系分子动力学核心计算模块的硬件实现与性能基准测试数据。它通过系统化探索实现变量，生成了涵盖配置参数、硬件资源利用率和实测吞吐量等的结构化数据集，旨在支持FPGA的分子动力学硬件设计自动化与优化研究。数据总量为30.78 GB。