RPRU:一种面向处理器的比特抽取与移位统一架构

比特抽取与循环移位操作都可以利用位级置换完成.目前,它们在硬件实现时,大都采用分离的、各自独立的设计方式,这造成了硬件逻辑资源的浪费.尽管有些研究成果将它们统一设计,但是实现路由算法的电路却是独立的,逻辑资源消耗较多.因此,通过研究循环移位和比特抽取这2种比特级操作在多级动态互连网络Inverse Butterfly中的映射原理,并结合该网络的自路由和递归特性,提出了一种针对这2种操作的统一路由算法.该算法不仅具有较高的并行性,而且硬件实现简洁,利于处理器架构集成.在此基础上,构造了一种可重构比特抽取-移位硬件单元(reconfigurable parallel bit extractionrotation hardware unit,RPRU),并对其关键路径电路进行了优化设计.然后,在CMOS 90nm工艺下完成了逻辑综合.实验结果表明:利用该路由算法所构造的硬件单元与以往同类设计相比,面积减少了近30%.