文档介绍:和实时性要求很高的数字信号处理器的两级呕呗砸蝗笔Я魉6匀略,将这两种策略的优化思想结合起来,提出了一种适用于Ⅷ.这种对功耗摘要Ⅵ瓺枪揽拼笞灾餮兄频囊豢罡咝阅蹹,它采用超长指令字发送的相关性处理、以及分支作废取指包等缺失流水中关键问题的解决方案。完以及全定制与半定制结合等,最终消除了关键路径,使整个设计达到的数字信号处理器嵌允中藕沤懈咚偈凳贝淼淖ㄓ们度胧轿⒋器,其实时性要求决定了匦朐诠娑ǖ氖奔淠诘贸稣返募扑憬峁J荽取访问速度是影响阅艿墓丶的性能以每年%的速度在增长,而数据存取访问速度每年的改善还不到%,这就是常说的“存储墙’’问题。如何解决“存储墙侍猓て谝岳匆恢笔翘逑到峁沽煊虻难芯咳鹊恪体系结构,拥有直接外存通路和高效外部接口。其存储系统采用“两级钡慕峁梗患吨噶頒鸵患妒軨萘慷为,二级萘课。大容量的使得么嫒笔6系统流水线时间过长。针对该问题,本课题的目标是设计并实现一种适用于腃系统优化策略,缓解存储系统的效率与高性能的诤瞬匹配的问题。本文的工作和贡献主要体现在以下几方面:深入分析了预取和非阻塞街执车慕档虲缺失延迟的优化策失流水线进行分析,在减少流水线气泡、提高流水线效率上对缺失流水策略进行了改进。深入分析了隠的流水线结构。提出了缺失请求发送协议、请求成了蚅的缺失流水设计与实现。该设计具有硬件实现简单、效率高、应用面广等特点。对设计进行了综合优化。采用某厂家提供的的低阈值库,在环境下,以综合后网表的路径延迟不超过D勘辏宰酆虾蟪鱿值墓丶径进行分析与优化。运用多种优化策略:逻辑结构调整、平衡站间逻辑、结构化指标要求。设计综合优化后,对设计的性能进行分析与评价。选取了常用的对缺失流水策略优化后的蚅进行模拟。统计了优化对阅芎拖低性能提升的效果。分析模拟结果得出,%,使整个系统平均性能提升ァ关键字:笔Я魉亲枞鸆,数据预取,指令预取国防科学技术大学研究生院工程硕士学位论文第
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表目录表隒腃参数比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..表并行性与取指缺失代价⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表请求发送协议的接口列表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..表没有实现缺失流水的表实现缺失流水的笔Я魉D饨峁笔Я魉阅堋国防科学技术大学研究生院工程硕士学何论文第
图目录微处理器性能和存储器性能变化曲线刚¨⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.ⅥⅡ瓺淖芴褰峁箍蛲肌Ⅵ瓺拇娲⒔峁故疽馔肌图图腖疪结构【⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯双端口非阻塞騆⑺偷ジ龅亩寥笔А騆⑺土礁龆寥笔肭蟆存在五个气泡的流水线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯缺失流水线处理六个读缺失请求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。魉呓峁埂取指流水线与峁埂缺失请求发送协议⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。缺失请求的优先级顺序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯相关缺失请求处理流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。笔Я魉褰峁雇肌砣笔е噶钭刺;煌肌肴≈噶魉叩南哐映佟结构调整后的肴≈噶魉摺笔Я魉峁雇肌骸砣笔У淖刺;煌肌分支作废取指包⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯丶肪兑弧优化后关键路径一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。墓丶肪抖全定制优化后的关键路径二⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯墓丶肪丁拆分后的路径一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..拆分后的路径二⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯究煞⑸涞秩笔А缺失流水统计模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..测试程序的连续缺失率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。阅苡胂低承阅鼙冉稀国防科学技术大学研究生院工程硕士学位论文第页
图隠连续缺失率比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图整体性能的提升⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯国防科学技术大学研究生院工程硕士学位论文第
一.·///‘/.—海弧ぁぃ灰....¨。由呖梢钥闯觯到,每秒可执行位操作。如此强的计算能力和应。设计并实现一种优化策略,提高拇娲⒎梦市适潜疚难芯康闹饕D谌荨自年代中期逑到峁挂隫蚐际跻岳矗珼的性能得到了长足的发展。如公司的系列,频率可达斓囊实时性特点,⑶轿侍由于工艺的差异,微处理器和存储器性能的提高并不同步,存储器访问速度每年提高大约ィ堵浜笥谖⒋砥餍阅芴岣叩乃俣取5鼻凹扑慊低持校微处理器速度远远