專用指令集處理器（ASIP）既繼承了通用處理器（GPP）的編程靈活、上市時間短等優(yōu)點(diǎn),又集成了專用集成電路（ASIC）的功耗低、執(zhí)行高效等特性,它的出現(xiàn)給系統(tǒng)開發(fā)、設(shè)計等不同層次的人員帶來了許多益處,因此越來越受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的歡迎和關(guān)注。但是,ASIP的設(shè)計實(shí)現(xiàn)難度較大,其中難度最大的是快速的工具鏈實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證。如何降低或避免ASIP工具鏈開發(fā)所帶來的額外開銷,是ASIP應(yīng)用中一個重要的問題。新技術(shù)領(lǐng)域的興起對程序與計算提出了更嚴(yán)格的要求,頻繁變化的用戶需求使處理器執(zhí)行的任務(wù)具有高度的動態(tài)性。傳統(tǒng)的基于靜態(tài)指令集設(shè)計的處理器已經(jīng)無法夠滿足這些應(yīng)用的需求。如何設(shè)計新的架構(gòu)來滿足用戶動態(tài)變化的需求,是處理器設(shè)計中的重要問題。本文針對上述兩個問題,提出了一種基于自適應(yīng)ASIP處理器（ApplicationSpecific Adaptive Processor,ASAP）的解決方案。ASAP將ASIP技術(shù)與可重構(gòu)技術(shù)結(jié)合到一起,讓處理器能夠動態(tài)的擴(kuò)展自定義指令以適應(yīng)變化的應(yīng)用需求;同時保證底層硬件的重構(gòu)對上層軟件透明,使自定義指令能夠動態(tài)的映射而不改變對應(yīng)用程序的接口,以重用原有工具鏈,從而... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

，設(shè)計復(fù)雜度與設(shè)計生產(chǎn)率的差距

Tensiliga[36]公司的可擴(kuò)展處理器 xtensaLx，并針對多媒體應(yīng)用提供了多個可編程的加速單元，也實(shí)現(xiàn)了一定意義上的自適應(yīng)處理。}如圖1.5所示，自適應(yīng)處理器的出現(xiàn)，充分利用了動態(tài)可重構(gòu)器件的時空域計算特性，結(jié)合自適應(yīng)技術(shù)，使RJSP能夠針對特定應(yīng)用優(yōu)化，在犯SP的基礎(chǔ)上又提高了處理器的性能，使之能夠同時滿足性能、效率和靈活性的需求。廿矛p戶:戶.護(hù)t‘---、。。-必圖1.5處理器性質(zhì)比較自適應(yīng)處理器結(jié)合了AsIP、可重構(gòu)技術(shù)、自適應(yīng)技術(shù)，兼具了三者的優(yōu)點(diǎn)。研究自適應(yīng)處理器設(shè)計及相關(guān)技術(shù)，對提高專用處理器的重用率，降低研發(fā)周期和開銷，降低開發(fā)人員難度都有著重要的意義;其中的相關(guān)技術(shù)也可以直接應(yīng)用于專用指令集處理器的設(shè)計中;同時

圖1.6ASAP概念圖自適應(yīng)處理器要能夠達(dá)到特定應(yīng)用的性能和功能功耗需求，首先要能夠精確的感知應(yīng)用的特點(diǎn)，其次還要能夠生成針對特定應(yīng)用優(yōu)化的專用指令集，并重構(gòu)到硬件上高效的執(zhí)行.為此，需重點(diǎn)研究的內(nèi)容包括:1.高效的動態(tài)剖析方案常見的動態(tài)剖析技術(shù)一般都是記錄和跟蹤應(yīng)用程序的執(zhí)行路徑。但是為了能夠精確的感知應(yīng)用的特點(diǎn)，我們可能不僅僅需要剖析處理器運(yùn)行時的指令序列，還要能剖析其他相關(guān)的特性，如對內(nèi)存的訪問、Cache命中率、分支預(yù)測成功率等;而為了能夠縮短自適應(yīng)處理器的設(shè)計周期，要求盡可能降低動態(tài)剖析器與其中的通用處理器的禍合度。擬解決的關(guān)鍵問題為:可配置的動態(tài)剖析器的設(shè)計與實(shí)現(xiàn):使剖析器能夠根據(jù)特定的需求改變剖析的目標(biāo)，生成不同的信息。剖析器和微體系結(jié)構(gòu)的分離:傳統(tǒng)的剖析器往往都和微體系結(jié)構(gòu)禍合較緊，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]網(wǎng)絡(luò)處理器高頻指令對的組合設(shè)計與分析[J]. 陳紅松,季振洲,胡銘曾,季毅.  小型微型計算機(jī)系統(tǒng). 2006(02)
[2]編譯器中的edge profiling設(shè)計和實(shí)現(xiàn)[J]. 董希謙,張兆慶.  計算機(jī)科學(xué). 2003(01)



本文編號：2937752