流体系结构指令存储器优化设计研究

针对流体系结构中VLIW代码体积对指令存储器的容量和功耗带来的问题,本文通过分析流处理器的指令特征,提出了一种新的VLIW分域压缩技术.在此基础上,本文为流体系结构设计了分布式的片上指令存储器,并提出了SIMD流水的执行模式.实验结果证明,该技术减少了38%的片外指令访存,降低约65%的片上指令存储器空间需求;分布式指令存储器减少了约37%的片上指令存储器面积,使得MASA的系统面积降低了8.92%,并降低了61%的指令存储器功耗.

基于FPGA内部Dual-RAM的多轴机器人指令存储

为了解决高精度多轴机器人控制系统中FPGA块RAM容量有限的问题,提出了一种保存规划运动指令的方法。利用FPGA块RAM生成Dual-RAM,通过轴选判断器选择出有效运动参数,再按轴号分别存入各Dual-RAM。实验结果表明:采用该方法,直接使用FPGA内部RAM,避免了外部RAM扩展,从而精简了指令存储电路,增强了系统可移植性。该机器人系统目前已成功应用于工件上下料作业,系统运行稳定,点重复精度达0.02 mm,水平联动速度达到5.2 m/s。

一种降低流水化指令缓冲存储器泄漏功耗的设计方法(英文)

流水化的指令缓冲存储器通常被用于高频率处理器中,以提高取指带宽。然而,在以往的研究工作中,对流水化指令缓冲存储器的泄漏功耗问题关注较少。在工作中发现流水化的指令缓冲存储器较之传统的指令缓冲存储器能够更好地提供降低泄漏功耗的机会。通过这一观察,提出根据取指地址的要求来动态管理指令缓冲存储器中行的活动——仅仅使需要访问的行处于正常活动状态,而其他行均被控制在低电压模式下,从而大幅度降低这些行的泄漏功耗。通过模拟评测发现,该方法使流水化的指令缓冲存储器的泄漏功耗降低了77.3%,而处理器的性能损失仅为0.32%。

基于VLIW微处理器的指令存储器高效能组织模型研究

为有效解决目前嵌入式微处理器设计中指令存储器功耗大、能效不高的问题,研究了传统指令存储器实现方式的特点,分析了指令存储器功耗和能效随容量变化的规律,提出了基于时钟控制和分块管理的指令存储器高效能组织模型,设计并实现了基于SRAM块矩阵布局方式的指令存储器管理方法.结果表明,本设计能够大幅降低指令存储器功耗,提高指令存储器能效.和传统指令存储器实现方式相比,动态功耗降低了74.93%,能效提高了3.99倍.

基于指令前缀的专用VLIW压缩技术研究与实现

指令槽空闲率高是VLIW处理器一直面临的问题。通过对专用VLIW处理器架构及其应用程序进行分析,提出了VLIW指令前缀压缩技术。该技术通过删除各个指令字中无效的指令槽操作来对VLIW指令字进行压缩。同时设计了解压缩电路,对压缩代码进行解压缩处理。实验结果表明,该技术能够以较小的面积代价换取约47.2%的指令存储器面积的节省。

PicoBlaze处理器IP Core的原理与应用

详细分析8位微处理器IPcorePicoBlaze的结构、原理与设计方法;介绍PicoBlaze的指令集和调试工具pblazeIDE,讨论PicoBlaze的编程方法和应用设计实例;列举几种PicoBlaze的应用方案。

8位RISC MCU IP软核仿真的新方法

介绍了一种8位RISCMCUIP核的体系结构,采用自顶向下的设计思想对其进行模块划分,分析了流水线及跳转指令操作的实现,提出建立虚拟指令存储器模块对MCUIP核仿真的方案,并给出对虚拟指令存储器初始化的方法,该方法提高了MCUIP软核仿真的效率。

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%。

计算机系统的组成

计算机是一种能接收、存储和处理数据，并能在存储指令程序控制之下产生输出结果的快速、精确的符号加工系统，这一系统是在存储指令程序控制下工作的。计算机系统的主要部件包括输入设备、输出设备、处理机。

大型机的缔造者之一 霍华德·艾肯

在1939年至1944年之间，也就是第二次世界大战期间(1939午9月希特勒侵占了波兰，英、法对德宣战)出现过一些大型计算机。具有代表性的有美国 Howard Aiken 的 Harvard Mark I和德国Konrad Zuse的Z3计算机。这些计算机，与后来的ENIAC相比，从体系结构的观点看，还不算现代意义的大型计算机。但它们的确揭开了计算机时代的序幕。

一种基于新型结构MSA的DSP-BlackFin系列

BlackFin是由AD公司和Intel公司共同开发的DSP,采用了一种新型的结构MSA。通过集成业界领先的丰富的系统外设和存储器以及动态电源管理和工业标准接口,Blackfin DSP系列成为下一代需要将RISC式编程、多媒体支持和前沿的信号处理等集成在片内的DSP的选择平台,用户可以快速开发出低成本的解决方案而无需昂贵的外部组件。

介绍C8051F120型单片机使用方法和注意事项

指出C8051F120型单片机与020型的不同之处,介绍使用120型时的具体方法和注意事项。

冰点与沸点——NV3X失落的一生(上)

NV3X，一个给人以没落贵族感觉的显示核心体系．它是近年来少有的让业界如此盼望却又如此失望的产品．虽然其后继者NV40确实性能强劲而且为其东家NVIDIA挽回了不少面子，但其所经历的失败却无法让NVIDIA忘却。导致这次失败的原因有报多，这其中包括NV3X自身设计的缺陷。

名词解释

冯·诺伊曼结构及哈佛结构 冯·诺伊曼结构，也称普林斯顿结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置，因此程序指令和数据的宽度相同，如英特尔公司的8086中央处理器的程序指令和数据都是16位宽。

Pentium级CPU的三个挑战者谁将登场?

今年下半年,你不但将能买到配有Intel公司CPU的Pentium机,还将买到配有AMD、Cyrix以及Nex Gen等公司生产的Pentium级(class)CPU的PC机了。本文介绍的就是你急需了解的有关兼容性、性能及效能方面的情况。

鱼与熊掌可以兼得——来自超标量RISC技术的挑战

采用RISC技术的PowerPC向采用CISC技术的Intel x86系列发起强有力的挑战之际,一直在微处理器技术领域与Intel竞逐的美国第五大集成电路制造商Advanced Micro Devices(AMD)公司不是坐而论道,而是潜心研发,并以其K86系列产品向CISC技术的强者——Intel连连发难,甚至敢于向其他RISC产品叫板.到底AMD的K86性能如何呢?不妨看看以下的介绍.时下,致力于改善x86体系结构以提高其性能的微处理器制造商大有无所适从之感.原因是个人电脑用户不断要求能发挥更高性能的系统.他们不但要求新的体系结构能以极低的成本发挥极高的效率。

永不失忆的计算机芯片

1945年，数学家约翰·冯·诺伊曼为计算机开具出一份极其简单的配方。它只需要两个关键组成部分：用来执行计算和逻辑操作的中央处理器（CPU）和用来存储指令和数据的内存条。