多发射多流水线结构数字信号处理器设计

zw100处理器是西北工业大学和某研究所共同研制的采用MCU-DSP相融合架构的32位数字信号处理器。提出一种多发射多流水线结构来进行数字信号处理器的微体系结构设计,使该处理器同时具备了RISC load/store体系结构、DSP的计算能力和MCU的实时控制能力等特点。从zw100处理器指令集设计出发,首先介绍了该处理器架构和主要单元,然后重点讨论了基于多发射多流水线结构的指令调度策略、相邻指令耦合关系与发射机制、多发射条件下流水线相关的处理等。最后,对设计进行了仿真验证,并给出综合结果。目前,该处理器已采用TSMC 65nm CMOS工艺流片成功,频率达到500 MHz,达到2G MAC/s的运算能力,性能指标满足设计要求。