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(shí)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(jì)等不同層次的人員帶來(lái)了許多益處,因此越來(lái)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(jì)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(lái)的額外開銷,是ASIP應(yīng)用中一個(gè)重要的問(wèn)題。新技術(shù)領(lǐng)域的興起對(duì)程序與計(jì)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(dòng)態(tài)性。傳統(tǒng)的基于靜態(tài)指令集設(shè)計(jì)的處理器已經(jīng)無(wú)法夠滿足這些應(yīng)用的需求。如何設(shè)計(jì)新的架構(gòu)來(lái)滿足用戶動(dòng)態(tài)變化的需求,是處理器設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題。本文針對(duì)上述兩個(gè)問(wèn)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(dòng)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(shí)保證底層硬件的重構(gòu)對(duì)上層軟件透明,使自定義指令能夠動(dòng)態(tài)的映射而不改變對(duì)應(yīng)用程序的接口,以重用原有工具鏈,從而... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)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(yè)數(shù)】：139 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

，設(shè)計(jì)復(fù)雜度與設(shè)計(jì)生產(chǎn)率的差距

Tensiliga[36]公司的可擴(kuò)展處理器 xtensaLx，并針對(duì)多媒體應(yīng)用提供了多個(gè)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(dòng)態(tài)可重構(gòu)器件的時(shí)空域計(jì)算特性，結(jié)合自適應(yīng)技術(shù)，使RJSP能夠針對(duì)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(shí)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(jì)及相關(guān)技術(shù)，對(duì)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(jì)中;同時(shí)

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(duì)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(dòng)態(tài)剖析方案常見的動(dòng)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(shí)的指令序列，還要能剖析其他相關(guān)的特性，如對(duì)內(nèi)存的訪問(wèn)、Cache命中率、分支預(yù)測(cè)成功率等;而為了能夠縮短自適應(yīng)處理器的設(shè)計(jì)周期，要求盡可能降低動(dòng)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(wèn)題為:可配置的動(dòng)態(tài)剖析器的設(shè)計(jì)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
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