文档介绍：华东师范大学
硕士学位论文
基于SOPC技术的多核处理器的设计与实现
姓名:陈龚
申请学位级别:硕士
专业:计算机系统结构
指导教师:邵时
20091101
论文摘要关键词:多核处理器软核处理器总线技术何进行多处理器系统结构设计,以充分提高计算机性能是一个值得深入研究和探索的课题。尽管目前已经有很多商用的多核处理器,但是尚没有一个开放的多核处理器硬件平台可供研究使用。本文旨在设计并实现了一个对称双核处理一个单核。然后分析软核处理器的缓存模块,设计实现了共享缓存模块。接着参考总线设计思想进行多核间数据和指令总线的设计和实现。最后根据对称多处理器结构,完成了双核处理器的构建。本文使用软件仿真的方式对所设计的双核处理器进行了功能验证。首先对多核间数据和指令总线进行功能测试,通过时序图分析验证了总线仲裁机制以搭建测试平台,通过寄存器操作代码对单核处理器进行了最基本的验证,最后对本文所设计的多处理器进行了功能测试。随着多核处理器应用的普及,多核技术的发展越来越受到人们的关注。如器,作为进一步研究多处理器系统结构和相关技术的基础硬件平台。其主要有部分组成:单核处理器、共享约岸嗪思涫莺椭噶钭芟摺6嗪舜砥使用多个处理器核心来完成任务,整体上提高了性能,解决了单核处理能力提升受到制约的瓶颈。本文构建的单核结构简单,有利于多核处理器的设计和实现。本文通过对系列软核处理器以及其总线接口总线的深入研究,首先对软核处理器的结构进行简化和修改,构建了及数据流的正确。然后对构建后的单核处理器进行功能测试,使用技术本文所做工作为研究多核处理器结构设计提供了研究思路和参考方案,为进一步研究多处理器系统提供了硬件平台。华东师范大学硕士学位论文
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呦学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。学位论文授权使用声明学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的取得的研究成果。据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做作者签名:本人完全了解华东师范大学有关保留、使用学位论文的规定,电子版和纸质版。有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅。有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。学位论文作者签名:日期:导师签名:
第引言研究背景研究现状过去的几十年中,研究人员利用超标量发射、乱序发射执行、超级流水、动态转移预测、大容量片内燃际趵纯7⒊绦虻闹噶罴恫⑿行,通计的复杂性急剧地增加,时钟频率的提升已经达到瓶颈,芯片线延大于门延的负面影响也日益显现,使得单核处理器的性能几乎已经发挥到了极致。成到一个芯片上,从而避免线延的影响,并充分开发线程级并行性,提频率的提升【俊M盋结构能够适应工艺尺寸比例缩放,具有较好的可扩展多核处理器结构设计,以充分提高处理器性能是一个值得深入研究和探索的问多核处理器利用集成度的提高带来的好处显而易见,但同时也将原先系统级的一些问题带入到了处理器内部,使得在体系结构、软件、功耗和安全性设计等方面带来了很多挑战。目前业界普遍关注的多核处理器的九大关键技术为:核结构研究够故且旃、程序执行模型、杓多级杓朴一致性问题⒑思渫ㄐ偶际酢⒆芟呱杓啤⒉僮飨低成杓任务调度、中断处理、国外对多核处理器的研究起步比较早,研究用的多核处理器有麻省理工的过增加发射宽度和提高时钟频率来提高处理器性能,随着技术的不断发展,设年斯坦福大学的研究人员提出了单片多处理器峁梗珻结构的主要思想是通过简化超标量结构设计,将多个相对简单的超标量处理器核集高吞吐量。通过简化单核设计,不仅有利于避免线延的影响,而且有利于时钟性。因此,峁钩晌5鼻昂臀蠢创砥鞣⒄沟闹饕7较颉5牵绾谓题。同步互斥⒌凸纳杓啤⒋娲⑵髑健⒖煽啃约鞍踩陨杓疲庑┪侍舛嫉却一步探讨【俊甿结构多核处理器,斯坦福大学的峁苟嗪舜砥鳎ù多数多核处理器主要应用在商业领域,如的/;腘华东师范大学硕士学位论文第乱
论文主要研究工作及组织结构等【浚际踝柿衔牡档榷际粲诨埽枰9耸毙谕饨绮拍芑袢〉秸庑┬畔ⅰ国内多核处理器的研究正在急速升温中,但绝大部分停留在理论研究和软件仿本文旨在设计和实现一个双核处理器,为进一步对多核处理器系统的研究提供一个硬件平台。本文的主要研究工作包括以下几个方面:线,并进行仿真测试;缘ズ私峁菇蟹抡娌馐裕荻猿贫啻砘结构,将单核通过总线整合为多核处理器,本文将分为六章进行论述,各部分的组织结构如下:第一章阐述了本文的研究背景,国内外多核处理器的研究现状,并介绍了并对技术进行了深入的研