發(fā)布時間：2020-06-19 19:38

【摘要】：專用指令集處理器(ASIP)是以應用為中心、以傳統(tǒng)的指令集體系結構(ISA)為設計基礎，通過并行處理、添加專用硬件和定制存儲結構等手段，適應具體應用對功能、成本、功耗、可靠性等多方面嚴格要求的定制處理器。ASIP在靈活性和性能方面都有相當?shù)膬?yōu)勢，但還無法得到廣泛的應用，主要因為目前還沒有一套完整的適應于ASIP的設計方法和工具集。本文對ASIP設計方法學中亟待解決的關鍵問題——系統(tǒng)級仿真與評估理論和技術——進行了系統(tǒng)深入的研究，主要的工作與貢獻如下： (1)可重定向仿真方法研究。針對可重定向ASIP仿真的需求，以及ASIP的體系結構特征，本文提出了一種ASIP的描述模型xpMODEL及雙引擎仿真方法。xpMODEL是一個具有三層架構的ASIP仿真模型，該模型以指令為核心，在支持ASIP的復雜流水機制、多層次并行、專有硬件等特點的同時，能夠保證體系結構層精確的仿真。根據(jù)xpMODEL的三層架構，雙引擎仿真器對指令的行為和微結構的操作進行仿真，并利用ASAP的策略控制xpMODEL中指令的調(diào)度與操作時序的仿真，從而實現(xiàn)了仿真器的可重定向性�；趚pMODEL的可重定向仿真技術在支持仿真的精度、支持體系結構的復雜度和可重定向?qū)崿F(xiàn)的復雜度方面都優(yōu)于現(xiàn)有可重定向仿真技術，具有廣闊的應用前景。 (2)系統(tǒng)級功耗評估模型的研究�；诳芍囟ㄏ駻SIP仿真的三個主要層次，提出并實現(xiàn)了以指令級功耗模型、平均部件功耗模型和輸入敏感部件功耗模型綜合構成的ASIP系統(tǒng)級功耗模型，同時給出了基于此模型的功耗評估的方法。該評估模型評估速度快、精度高，是“自頂向下”的ASIP設計流程中低功耗設計和應用優(yōu)化的必不可少的手段。在系統(tǒng)級功耗模型的建模過程中，我們還提出了一系列建模方法：通過修正部件結構信息模型對運算部件進行建模；提出了基于熵平均部件功耗模型分析方法；提出了基于流水線狀態(tài)的指令級功耗建模方法。這些方法不僅適用于功耗模型的建立，對于系統(tǒng)級評估模型的建立，也有重要的參考價值。 (3)ASIP多指標評估模型研究。設計空間搜索過程中ASIP的設計者需要綜合考慮備選設計方案的各項評估指標，隨著ASIP的復雜度的不斷提高以及設計需求的不斷增多，多指標評估中的不確定因素逐步增多，傳統(tǒng)的多指標評估
【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：TP332
【圖文】：

ASPI中更常用的并行處理技術是功能級的并行。功能級的并行處理一般有三個層次:指令級、線程級和處理單元級(PE級)。指令級并行最基本的手段是流水線，典型的處理器指令流水線如圖2一2所示。圖2一2處理器指令流水線示例

第二章可重定向仿真技術研究現(xiàn)狀圖2一AISIP中并行技術的分類數(shù)據(jù)級并行中的向量并行和511討D主要應用于一些特定的數(shù)值計算領域，例如:數(shù)字濾波器、向量和矩陣運算。數(shù)據(jù)級并行技術已經(jīng)被一些ASPI所采用，例如德州儀器的C6X系列【51和飛利浦的Trimediaporeessor[7]。位級的并行性主要依賴于應用中的數(shù)據(jù)類型和操作，用于網(wǎng)絡應用中包頭的CRC域計算的指令就是這方面的例子。如果沒有位操作指令的話，這類計算將需要大量的指令序列才能夠完成。ASPI中更常用的并行處理技術是功能級的并行。功能級的并行處理一般有三個層次:指令級、線程級和處理單元級(PE級)。指令級并行最基本的手段是流水線，典型的處理器指令流水線如圖2一2所示。圖2一2處理器指令流水線示例

【引證文獻】

相關期刊論文 前1條

1 李曦;仲力;高妍妍;;周期精確ASIP仿真器生成環(huán)境的研究[J];計算機仿真;2008年05期

相關碩士學位論文 前2條

1 何濤;復雜數(shù)字信號處理算法實現(xiàn)方法研究[D];西安電子科技大學;2011年

2 李雙飛;適用于MIMO-OFDM的ASIP的設計與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學;2010年

本文編號：2721253