文档介绍：一种超长指令字同时多线程处理器的设计与分析国防科学技术大学研究生院工学硕士学位论文垦王盘堂皇垫苤徽矬翌墨遮至上二五年十一月硕士生姓名煎苤垡学科专业研究方向指导教师睦立蛆熬援分类号学号密级垒亚
⑻逑到峁梗赃笠籇懈慕杓剖迪至艘恢秩碌乃叱蘏处理通过对唧~的指令派发部件进行改进,本文实现了有限的动态指令调度,本文完成了玎可一疭煳的洞氡嘈矗⒍云浣辛四D庋橹ぁ;﨑且豢罡咝阅欢ǖ鉊,采用超长指令字结构,最多可以同时发射综合工具对:痵进行了摘要测试程序对Ⅵ狣/男阅芙辛似啦猓峁砻鳎琾灯骄岣吡数字信号处理器珼且恢钟糜谑中藕糯淼那度胧专用微处理器,它拥有极其强大的数值运算能力,广泛应用通信、军事、控制、家电等各个领域。指令级并行技术是有效提高处理器性能的手段,由于高性能、低功耗和实时性的要求,大多数商性能疾捎昧顺ぶ噶钭峁埂M倍嘞叱琒际跄芙叱碳恫⑿行宰;怀芍噶罴恫⑿行裕飨缘靥岣咧噶畈⑿度。将际跞谌攵喾⑸銬处理器,能进一步提高其性能。条位并行指令。本文根据我所在课题组提出的多操作分离发射小器—疭。本文对玎可~的取指部件进行了改进,使取指带宽由两个线程以不同的优先级竞争。两线程中的主线程始终优先取指,当主线程不能取指时才切换到从线程。同时在取指单元中设计实现了分支缓冲,来保证分支及分支延时槽内的指令能正确进入流水即执行包分离发射机制。执行包的分离发射使指令的调度顺序与编译器预计的不同,因而可能导致错误的执行结果。为了保证程序执行的正确性,设计实现了结果写回缓冲,指令的执行结果经过该缓冲的排序后再写回到寄存器文件。同时多线程技术能有效提高处理器的吞吐量和功能单元的利用率,本文采用了一组%,功能单元的利用率平均提高了.%。?猓褂肈培综合和优化,综合后的关键路径比玎盯一增加了%,内核面积增加了ィ芯片面积增加了%。【关键词】超长指令字同时多线程写回缓冲综合验证国防科学技术人学研究生院学位论文线。,——痵第
孵疭姗/,响瑆虢钩鷖,Ⅱ猯舅琫曲铆胕.%·巾国防科学技术大学研究生院学位论文血鷗小Ⅳ昏猘辒傲两,荆瑆贑Ⅱ叮:Ⅱ页緄瑆—玜,..琽毫廿瓵譬猚絜玎縞,啦血也篺’雠丘..%,產’%,.%,ィ:瓵,﹗.痶
图目录泞驞牧魉摺图仁酒馐粤鞒掏肌图芯片级测试结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯四种不同方法在利用一个超标量处理器发射槽上的不同⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.酒慕峁箍蛲肌图≈赴挥幸桓鲋葱邪牧魉呤笨胀肌图取指包含不同数目的执行包的流水线操作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图≈赴煌恐葱邪拇胄蛄小璴图葱邪泻蠳指令⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图娲⑵鞣梦试诹魉咧械奈恢谩图程序和数据存储器阻塞⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图噶畹姆掷敕⑸洹图跏萃返男椿鼗撼濉图双线程砥魈逑到峁埂图取指单元结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯?榈哪诓拷峁雇肌图种Щ撼褰峁埂图ù腥≈赴袷健图ú⑿腥≈赴袷健图部分并行取指包格式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图派发单元结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯噶钍迪纸峁雇肌及写回缓冲区结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯单元写回缓冲区结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一图单元写回缓冲区结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图硬件仿真流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图软件模拟过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.婵脑鲆妗!ピ@寐实脑黾印图主线程性能下降比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯实谋冉稀图融呒酆纤枷搿国防科学技术火学研究生院学位论文图籰第页
图豇酆狭鞒掏国防科学技术人学研究生院学位沦文第
国防科学技术大学研究生院学位宋第“页
学位论文作者签名::塑蓥。笙ⅲ日独创性声明学位论文版权使用授权书日期:≯噶年,工月蚜日日期:羞鼓晖掳锶日期:抖嗄辏猎经发表和撰写过的研究成果,也不包含为获得国防科学技术大学或其它教育机构的学二盘煎筮指金主回吐垒线壁缝垄墨煎燕苴兰佥盘本人完全了解国防科学技术大学有关保留、,允可阻采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。二壁蕉苤撞金主围吐壹缝猩赴垄墨曲遮辽鹎本人声明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意