一種DSP和通用CPU一體化的處理器架構(gòu)及其4核實(shí)現(xiàn)
本文選題:多核處理器 + DSP和CPU一體化 ; 參考:《微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)》2014年10期
【摘要】:提出了一種DSP和通用CPU一體化的處理器架構(gòu),并完成了一款基于該架構(gòu)的同構(gòu)4核處理器設(shè)計(jì)和流片驗(yàn)證.該處理器基于VLIW結(jié)構(gòu),支持自主定義的DSP指令系統(tǒng),兼容現(xiàn)有通用的MIPS 4KC處理器指令集,支持最大8個(gè)指令通道的并行發(fā)射.處理器在不改變CPU的指令編碼以及執(zhí)行順序的前提下,實(shí)現(xiàn)了芯片結(jié)構(gòu)上的DSP和CPU執(zhí)行處理的一體化,適合在統(tǒng)一的平臺(tái)上同時(shí)完成寬帶通信和多媒體的信號(hào)和協(xié)議處理的嵌入式應(yīng)用開(kāi)發(fā).處理器內(nèi)核通過(guò)自主定義的DSP指令字中前后并行標(biāo)識(shí)位和一條專用的前導(dǎo)paralink指令實(shí)現(xiàn)了DSP與CPU指令的并行發(fā)射.在4核處理器的同構(gòu)架構(gòu)上,采用了全局讀局部寫(xiě)的多核間片上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)策略,在控制硬件開(kāi)銷的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)片上數(shù)據(jù)的共享.仿真和流片驗(yàn)證結(jié)果表明,所提出的DSP和CPU一體化處理器架構(gòu)可行,在寬帶通信和多媒體等嵌入式應(yīng)用上具有優(yōu)勢(shì).
[Abstract]:An integrated processor architecture of DSP and general CPU is proposed, and a isomorphic 4-core processor based on this architecture is designed and verified. The processor is based on VLIW architecture, supports the self-defined DSP instruction system, is compatible with the instruction set of the existing MIPS 4KC processor, and supports the parallel transmission of up to 8 instruction channels. Without changing the instruction encoding and execution order of CPU, the processor realizes the integration of DSP and CPU execution on chip structure. It is suitable for the embedded application development of broadband communication and multimedia signal and protocol processing simultaneously on the unified platform. The processor kernel implements the parallel transmission of DSP and CPU instructions through the parallel identifier and a special leading paralink instruction in the self-defined DSP instruction word. Based on the isomorphic architecture of the 4-core processor, a multi-core data storage strategy based on global read local write is adopted, and the data sharing is realized on the basis of controlling the hardware overhead. Simulation and chip verification results show that the proposed DSP and CPU integrated processor architecture is feasible and has advantages in embedded applications such as broadband communication and multimedia.
【作者單位】: 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所嵌入式與多核DSP實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新項(xiàng)目(KGCX2-YW-134)
【分類號(hào)】:TP332
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7 羅s,
本文編號(hào):1956369
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