高性能DSP取指和指令派發(fā)部件的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)和集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理器應(yīng)運(yùn)而生并得到廣泛應(yīng)用，有利地促進(jìn)了我國信息技術(shù)的提升，并給人們?nèi)粘Ｉ顜砹司薮蟮谋憷?。自TI公司第一代通用DSP誕生以來，數(shù)字信號(hào)處理器技術(shù)越來越成熟，多核高性能并支持 SIMD（單指令多數(shù)據(jù)流）多寬度發(fā)射的數(shù)字信號(hào)處理器不斷涌現(xiàn)，其中處理器內(nèi)核設(shè)計(jì)成為提高DSP運(yùn)行速度、數(shù)據(jù)處理能力的主要技術(shù)瓶頸。本文基于一款自主研發(fā)的采用超長(zhǎng)指令字結(jié)構(gòu)并支持16/32位指令并行派發(fā)的高性能DSP

2、 FT-MX，對(duì)芯片內(nèi)核取指與指令派發(fā)部件作了詳細(xì)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。其中提到的指令預(yù)取、指令緩沖隊(duì)列、跨邊界指令并行派發(fā)等內(nèi)核技術(shù)對(duì)提高DSP主頻及代碼密度具有重要意義，具體完成了以下五個(gè)方面的工作和創(chuàng)新：
　　（1）根據(jù) FT-MX總體結(jié)構(gòu)及指令集提出了內(nèi)核指令控制部分取指和指令派發(fā)部件的設(shè)計(jì)方案和需求，并在內(nèi)核結(jié)構(gòu)和流水線的基礎(chǔ)上分析了取指和指令派發(fā)部件的主要功能點(diǎn)。
　　（2）完成了DSP內(nèi)核指令控制部分指令派發(fā)部件的設(shè)計(jì)

3、，該部件可以實(shí)現(xiàn)跨邊界指令的派發(fā)、旁路取指，并支持仿真調(diào)試部件的讀寫操作。
　?。?）完成了內(nèi)核指令控制部分取指部件的設(shè)計(jì)，包括緩沖地址的生成、流水線填充、地址作廢以及取指部件和指令派發(fā)部件、一級(jí)指令Cache等之間的協(xié)議，該工作對(duì)提高流水線運(yùn)行效率具有重要作用。
　?。?）利用Synopsys公司工具對(duì)內(nèi)核取指和指令派發(fā)部件進(jìn)行了DC綜合和結(jié)果分析，有利于相關(guān)部件的進(jìn)一步優(yōu)化。
　?。?）在當(dāng)前的驗(yàn)證技術(shù)基礎(chǔ)上搭建驗(yàn)