ET:一种能耗有效的高性能嵌入式处理器

随着标准和算法的不断演进,高端嵌入式应用对性能和能耗提出了越来越高的要求.然而,能耗问题成为将VLSI潜力转换为实际应用需求的最大挑战,基于此,提出ET( Embedded Tera-scale Computing)处理器设计.ET以众多轻量级处理器(称为小核)来搭建目标处理器,每个小核都是一个基于显式数据和指令管理的...     

基于程序特征分析的流处理器VLIW压缩技术与解压实现

代码体积和代码稀疏是VLIW处理器一直存在的问题.通过对一系列典型应用在流处理器上的程序特征进行分析,提出了一种新的VLIW分域压缩技术,剔除各个子域中的空操作,并设计了分布式指令存储器对压缩后的代码进行解压缩执行.实验证明,该技术能够减少MASA流处理器中近39％的片外指令访存,降低约65％的片上指令存储器空间需求;同时使得指令存储器面积和系统面积分别减少了约37％和8.9％.     

面向能耗有效高性能嵌入式微处理器的VLIW调度

为了降低功耗,目前能耗有效的嵌入式微处理器一般都采用分布式与层次化的寄存器文件结构。第一层的超小寄存器文件(TORF)的极小容量使得很多数据必须存放到第二层的通用寄存器文件(GRF)中,这给编译器带来了新的挑战。通过分析程序特征,提出了新的VLIW调度算法,通过在编译时对变量进行检测,在恰当的时机插入虚拟的copy操作并进行指令与通信调度,为对寄存器需求较大的全局变量与软流水变量构建了新的包含GRF的数据传输路由,将对TORF的压力转移到GRF中。实验结果表明,新的VLIW调度算法符合处理器的设计初衷。与不使用GRF相比,在程序性能只降低约8%的情况下,降低了约51%的寄存器访问能耗,43%的处理器能耗。最关键的是避免了程序员手工分配优化的难题。     

流体系结构技术发展探讨

以流计算模型为基础的流体系结构,是面向未来的单片上集成超10亿只晶体管和上千ALU时代的新型体系结构,正成为微处理器体系结构研究关注的前沿焦点之一.首先分析流计算的背景;总结现有的具有代表性的流体系结构,并对它们的结构、执行模式、并行性、片上存储使用方式和应用目标等方面进行了比较;然后归纳流程序设计及其环境,讨论当前流编译研究的热点方向;最后探讨流处理器设计的发展趋势.