【摘要】： 科學(xué)計(jì)算的性能往往能成為很多行業(yè)發(fā)展和深入的瓶頸,而Godson-T眾核處理器作為定位于未來高性能科學(xué)計(jì)算的并行計(jì)算芯片解決方案,自然對于計(jì)算性能有很高的要求。 浮點(diǎn)乘加部件作為高性能科學(xué)計(jì)算的一個(gè)關(guān)鍵部件,它的性能直接影響芯片的浮點(diǎn)峰值性能。此外,應(yīng)用于眾核處理器的定位,又使得浮點(diǎn)乘加部件的面積參數(shù)變的十分敏感。因?yàn)橥裙に囅?只有讓面積做的更小,才能讓一個(gè)芯片容納更多處理器核成為可能。最后作為一個(gè)商用級別的集成電路工程開發(fā),部件的正確性驗(yàn)證,又成為了重中之重。 面對上述苛刻設(shè)計(jì)要求,本文在實(shí)現(xiàn)目前最快的LANGBURRANG的“乘法-加法-規(guī)格化-舍入”復(fù)雜算法結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,對許多局部模塊進(jìn)行了面積或延遲上的優(yōu)化,又構(gòu)建和實(shí)施了完備的驗(yàn)證體系,最終實(shí)現(xiàn)了高性能,面積敏感和可信性。在TSMC 65nm下實(shí)現(xiàn)了1GHZ,0.12mm2的性能參數(shù)和面積參數(shù)。 其中,由于傳統(tǒng)華萊士樹占據(jù)浮點(diǎn)乘加部件將近70%的面積,所以本文重點(diǎn)對華萊士樹的組織方式進(jìn)行了深入的研究和分析,最終發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)華萊士樹組織方式中的資源冗余。又用編程自動生成RTL代碼的方法克服了無冗余華萊士樹不對稱結(jié)構(gòu)和繁瑣組織方式帶來的工程復(fù)雜度和工程故障率困難。最終完成了一個(gè)無冗余的,充分測試的4：2壓縮器華萊士樹。這直接減少了華萊士樹48%的面積,減少了浮點(diǎn)乘加部件30%的面積。 在可信性驗(yàn)證設(shè)計(jì)方面,本設(shè)計(jì)在跑通流行的浮點(diǎn)部件測試程序以后又?jǐn)⑹隽艘粋�(gè)針對復(fù)雜數(shù)字IC工程完整的驗(yàn)證體系,其中涵蓋了很多業(yè)界流行方法學(xué)的特點(diǎn),也體現(xiàn)了一些原創(chuàng)的驗(yàn)證思想。構(gòu)架體系的主要思路是針對復(fù)雜數(shù)字集成電路中不同的部分、不同的特點(diǎn)和不同的屬性,進(jìn)行多次的分類或者抽取分類。然后對每一類的模型或者邏輯進(jìn)行針對行的設(shè)計(jì)不同的驗(yàn)證流程。由于測試體系中的多個(gè)流程中都采用了功能覆蓋率這個(gè)利器,所以也可以把這個(gè)測試體系看作對使用功能覆蓋率的一個(gè)指導(dǎo)。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TP332

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 韓雁，，宋杭賓，姚慶棟，戴文琪;32kb／s　ADPCM中高速乘法器的設(shè)計(jì)[J];電子學(xué)報(bào);1995年02期

2 成贊;TI公司最新推出第三代超高速單片浮點(diǎn)信號處理器TMS320C30[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;1989年03期

3 陳弦;于倫正;;運(yùn)算流水線的實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化[J];微電子學(xué)與計(jì)算機(jī);2006年01期

4 王新民 ,劉國范;MCS—48單片微型計(jì)算機(jī)用于浮點(diǎn)乘除法運(yùn)算[J];黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào);1986年02期

5 邵磊;李昆;張樹丹;于宗光;徐睿;;基于改進(jìn)4-2壓縮結(jié)構(gòu)的32位浮點(diǎn)乘法器設(shè)計(jì)[J];微計(jì)算機(jī)信息;2007年09期

6 胡正偉;仲順安;;一種多功能陣列乘法器的設(shè)計(jì)方法[J];計(jì)算機(jī)工程;2007年22期

7 梅小露;;浮點(diǎn)乘加部件中三操作數(shù)前導(dǎo)1預(yù)測算法的設(shè)計(jì)[J];微電子學(xué)與計(jì)算機(jī);2005年12期

8 陳宇,王遵立;MCS-51單片微型機(jī)上實(shí)現(xiàn)的快速掃描浮點(diǎn)乘法運(yùn)算[J];數(shù)據(jù)采集與處理;1992年S1期

9 金席;高小鵬;龍翔;;系統(tǒng)中浮點(diǎn)乘累加PE的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2006年35期

10 張峰;黎鐵軍;徐煒遐;;一種128位高精度浮點(diǎn)乘加部件的研究與實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)工程與科學(xué);2009年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 陳博文;郭琦;沈海華;;浮點(diǎn)乘加部件的自動化形式驗(yàn)證[A];第六屆中國測試學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

2 吳鐵彬;劉衡竹;楊惠;張劍鋒;侯申;;一種快速SIMD浮點(diǎn)乘加器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];第十五屆計(jì)算機(jī)工程與工藝年會暨第一屆微處理器技術(shù)論壇論文集（B輯）[C];2011年

3 何磊;許盛柯;李樹青;方棣棠;;基于DSP并行處理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)語音識別[A];第五屆全國人機(jī)語音通訊學(xué)術(shù)會議論文集[C];1998年

4 王碧文;彭元喜;楊惠;吳鐵彬;;一種FA的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[A];第十五屆計(jì)算機(jī)工程與工藝年會暨第一屆微處理器技術(shù)論壇論文集（A輯）[C];2011年

5 何明;裘杭萍;楊飛;劉勇;;基于可信分布式系統(tǒng)的可信認(rèn)證技術(shù)研究[A];全國計(jì)算機(jī)安全學(xué)術(shù)交流會論文集（第二十三卷）[C];2008年

6 田英;賀舂娥;;五分群血液分析儀白細(xì)胞分類可信性分析[A];第四屆全國臨床檢驗(yàn)學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2006年

7 片成男;;故事的可信性與講述風(fēng)格的分析[A];第十一屆全國心理學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

8 王凡林;;會計(jì)信息系統(tǒng)規(guī)劃特征與可信性關(guān)系研究[A];第九屆全國會計(jì)信息化年會論文集（上）[C];2010年

9 袁佳瑜;杜丙辰;周宇昕;李瑩;李鑫;王妍;;大學(xué)生網(wǎng)絡(luò)求助的態(tài)度研究[A];北京市社會心理學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2009年

10 鄭利平;劉曉平;;仿真系統(tǒng)可靠性研究[A];中國系統(tǒng)仿真學(xué)會第五次全國會員代表大會暨2006年全國學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 吳宏耀;證言的可信性與證人出庭作證[N];中國婦女報(bào);2001年

2 劉萍;問題所在——現(xiàn)實(shí)喪失了可信性[N];文藝報(bào);2001年

3 張莉;中國消費(fèi)者最關(guān)注OTC的可信性[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報(bào);2008年

4 南方日報(bào)評論員;讓專家論證成為“有責(zé)論證”[N];南方日報(bào);2009年

5 吉林大學(xué)數(shù)控裝備可信性研究所 賈亞洲;迎接挑戰(zhàn)——全面提高國產(chǎn)數(shù)控裝備可靠性水平[N];中國機(jī)電日報(bào);2001年

6 尼爾·弗格森;華爾街危機(jī)并未終結(jié)“美國時(shí)代”[N];經(jīng)濟(jì)視點(diǎn)報(bào);2008年

7 陳書清;CPA 執(zhí)業(yè)之最[N];中國財(cái)經(jīng)報(bào);2000年

8 中國傳媒大學(xué)媒介與女性研究中心 張敬婕;決定傳播效果的是傳播內(nèi)容本身[N];中國婦女報(bào);2009年

9 ;柏林的智能[N];國際商報(bào);2010年

10 謝衛(wèi)群;世博精彩需用心聽講[N];人民日報(bào);2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 劉峰;浮點(diǎn)乘加中混合算術(shù)加法可信性增強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

2 黃立波;片上集群體系結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

3 鄭利平;仿真VV&A分析和管理方法研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

4 楊曉暉;軟件行為動態(tài)可信理論模型研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

5 余鵬飛;可信移動計(jì)算環(huán)境體系結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2010年

6 桂春梅;虛擬計(jì)算環(huán)境下信譽(yù)機(jī)制關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

7 劉穎;不確定環(huán)境下的系統(tǒng)可靠性理論[D];天津大學(xué);2009年

8 江維;任務(wù)關(guān)鍵實(shí)時(shí)系統(tǒng)的可信感知調(diào)度研究[D];電子科技大學(xué);2009年

9 陳立前;基于區(qū)間線性抽象域的可靠浮點(diǎn)及非凸靜態(tài)分析[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

10 彭維平;基于可信平臺的數(shù)據(jù)泄漏防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李楊;高性能面積敏感浮點(diǎn)乘加部件設(shè)計(jì)及可信性測試體系[D];西安理工大學(xué);2010年

2 張勇慧;低功耗浮點(diǎn)乘加部件的研究與優(yōu)化[D];北京郵電大學(xué);2012年

3 王重陽;單、雙、擴(kuò)展精度自適應(yīng)浮點(diǎn)乘、除和開方運(yùn)算單元的實(shí)現(xiàn)[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年

4 唐佐俠;基于SOPC的十進(jìn)制浮點(diǎn)乘法單元的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];云南大學(xué);2011年

5 吳鐵彬;面向LTE的高性能向量浮點(diǎn)MAC單元的研究與實(shí)現(xiàn)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

6 黃丹連;高吞吐率單雙精度可配置浮點(diǎn)乘累加器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];上海交通大學(xué);2011年

7 王松;基于FPGA的浮點(diǎn)協(xié)處理器IP核設(shè)計(jì)[D];南京航空航天大學(xué);2010年

8 傅可威;高性能浮點(diǎn)運(yùn)算單元設(shè)計(jì)研究[D];浙江大學(xué);2010年

9 張琨;兼容TMS320C54xDSP數(shù)據(jù)通路設(shè)計(jì)[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

10 萬超;高速FIR濾波器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

本文編號：2621073