本文關(guān)鍵詞：片上共享Cache的參數(shù)化設(shè)計及驗證　出處：《國防科學技術(shù)大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：當前,多核處理器CMP(Chip Multi-Processor)已經(jīng)成為處理器的主流發(fā)展趨勢。片上共享Cache作為CMP片上存儲層次的重要組成部分,對系統(tǒng)的性能發(fā)揮起著關(guān)鍵作用。參數(shù)化設(shè)計片上共享Cache是提升系統(tǒng)可重用性、可擴展性的有效途徑。本文以國防科技大學自主研發(fā)的一款高性能微處理器FT-MX為背景,針對其片上共享Cache的參數(shù)化設(shè)計及驗證進行了研究,主要工作體現(xiàn)在如下幾個方面:首先,分析了一般CMP中片上共享Cache的設(shè)計方法,考察了不同的采用非阻塞策略、缺失流水的Cache結(jié)構(gòu),設(shè)計實現(xiàn)了具有非阻塞的流水線結(jié)構(gòu)的片上共享Cache,有效地降低了Cache缺失延遲帶來的訪存延時,提高了整體性能。其次,研究了一般的參數(shù)化可配置Cache的設(shè)計方法,然后根據(jù)片上共享Cache的應(yīng)用需求,對其進行了參數(shù)化設(shè)計,實現(xiàn)了容量、組相聯(lián)度及總線位寬與上一級Cache行寬度共八種參數(shù)配置方案。共享Cache的容量可以在512KB、1MB間可選;組相聯(lián)度在4路、8路間可配置。再次,從基于模型的驗證和定向驗證兩方面入手,通過產(chǎn)生帶約束的隨機激勵、自動比較機制、覆蓋率分析等手段對設(shè)計的片上共享Cache進行了充分和完備的驗證。最后,對共享Cache采用某廠家提供的40nm工藝庫進行邏輯綜合。經(jīng)過反復修改優(yōu)化,滿足了1GHz工作頻率的要求,面積與功耗也達到了設(shè)計的要求。
【學位授予單位】：國防科學技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP333

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