當(dāng)前,在大量的應(yīng)用環(huán)境中,高性能和高數(shù)據(jù)吞吐率是系統(tǒng)兩個(gè)基本的性能要求。但是在多媒體處理、規(guī)則科學(xué)建模等領(lǐng)域,這些應(yīng)用的處理對(duì)象往往是塊數(shù)據(jù),傳統(tǒng)的一維線性存儲(chǔ)器破壞了塊數(shù)據(jù)的列與列之間的相鄰性和連續(xù)性,可以說(shuō)塊數(shù)據(jù)這樣的特點(diǎn)限制了處理器高性能的發(fā)揮,傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)難以提供高數(shù)據(jù)吞吐率以滿足系統(tǒng)高性能計(jì)算的需求。 針對(duì)上述問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了一種面向塊處理應(yīng)用的多核體系結(jié)構(gòu),重點(diǎn)研究系統(tǒng)的互連和存儲(chǔ)機(jī)制,意在提供一種高效的數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)方式,以滿足各種應(yīng)用的實(shí)時(shí)性要求。本文結(jié)合一般多核系統(tǒng)的架構(gòu)和特點(diǎn),和具體的塊處理應(yīng)用,如矩陣乘法、二維DCT和去塊濾波,提出了一種二維塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制,并將其應(yīng)用在本文設(shè)計(jì)的一個(gè)多核系統(tǒng)中,其中滲透著充分利用空閑資源、綠色環(huán)保、靈活的二維尋址和接口簡(jiǎn)單等特色。通過(guò)針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行的仿真和驗(yàn)證,結(jié)合綜合布局布線的結(jié)果,分析出系統(tǒng)的綜合性能指標(biāo),可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)有較高的吞吐率、并行率和加速比,同時(shí)通過(guò)結(jié)合二維塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制,有效降低了存取數(shù)據(jù)的開(kāi)銷,得出結(jié)論是本系統(tǒng)確實(shí)可以在提高系統(tǒng)吞吐率和處理塊數(shù)據(jù)方面有較出色的表現(xiàn)。

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究方案
    1.3 論文結(jié)構(gòu)
第二章 多核系統(tǒng)和塊處理應(yīng)用相關(guān)概念
    2.1 多核系統(tǒng)
        2.1.1 多核系統(tǒng)的常見(jiàn)架構(gòu)
        2.1.2 多核系統(tǒng)的互連
        2.1.3 多核系統(tǒng)的發(fā)展瓶頸
    2.2 塊處理應(yīng)用
        2.2.1 二維DCT
        2.2.2 去塊濾波
        2.2.3 矩陣轉(zhuǎn)置與乘法
        2.2.4 多媒體數(shù)據(jù)的處理特點(diǎn)
    2.3 利用多核進(jìn)行并行計(jì)算
        2.3.1 并行計(jì)算概述
        2.3.2 矩陣的分解及計(jì)算
    2.4 常見(jiàn)問(wèn)題
    2.5 本章小結(jié)
第三章 二維塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制
    3.1 塊數(shù)據(jù)的二維尋址
        3.1.1 二維尋址的一般原理
        3.1.2 局部二維尋址算法
        3.1.3 矩陣乘法舉例
    3.2 二維塊數(shù)據(jù)處理設(shè)計(jì)流程
    3.3 本章小結(jié)
第四章 面向塊處理的多核系統(tǒng)
    4.1 多核系統(tǒng)架構(gòu)介紹
        4.1.1 系統(tǒng)架構(gòu)
        4.1.2 系統(tǒng)互連
    4.2 多核系統(tǒng)模塊介紹
        4.2.1 總線部分
        4.2.2 存儲(chǔ)部分
        4.2.3 DMA 部分
        4.2.4 傳輸模塊部分
    4.3 多核系統(tǒng)的存儲(chǔ)機(jī)制
        4.3.1 塊（block）內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制
        4.3.2 塊（block）內(nèi)指令存儲(chǔ)機(jī)制
        4.3.3 塊（block）間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制
    4.4 多核系統(tǒng)的其他關(guān)鍵技術(shù)
        4.4.1 異步時(shí)鐘域的通信
        4.4.2 系統(tǒng)的擴(kuò)展性
    4.5 本章小結(jié)
第五章 多核系統(tǒng)互連及存儲(chǔ)性能評(píng)估
    5.1 多核系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程
        5.1.1 RTL 級(jí)設(shè)計(jì)及驗(yàn)證
        5.1.2 邏輯綜合與物理設(shè)計(jì)
    5.2 多核系統(tǒng)性能評(píng)估
        5.2.1 系統(tǒng)參數(shù)
        5.2.2 基于矩陣乘法的性能評(píng)估與對(duì)比
        5.2.3 基于二維DCT 的性能評(píng)估與對(duì)比
        5.2.4 基于去塊濾波的性能評(píng)估與對(duì)比
        5.2.5 系統(tǒng)吞吐率
    5.3 多核系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文



本文編號(hào)：3826268