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![基于片上網(wǎng)絡(luò)的多核處理器的研究與實現(xiàn).pdf_第1頁](https://static.zsdocx.com/FlexPaper/FileRoot/2019-3/14/17/988c31ff-8f60-4808-b1bd-831cf1ce5b97/988c31ff-8f60-4808-b1bd-831cf1ce5b971.gif)
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文檔簡介
1、隨著集成電路制造工藝的發(fā)展,單核處理器的性能很難再進一步提升,多核處理器越來越受到人們的重視?;贔PGA的可編程片上系統(tǒng)(SOPC)具有靈活的設(shè)計方式,它為多核處理器的設(shè)計和實現(xiàn)提供更加方便快捷途徑。
本文在探究了Xilinx SOPC的最新設(shè)計方法后,以Microblaze軟核處理器為基礎(chǔ),在FPGA上設(shè)計并實現(xiàn)了一個可擴展的多核處理器平臺。多核處理器平臺的設(shè)計包括了核間通信的設(shè)計和處理器節(jié)點的設(shè)計。對于核間通信,本文采用
2、了片上網(wǎng)絡(luò)(NoC)方式。和傳統(tǒng)片上總線相比,NoC具有通信帶寬大、可擴展性強、支持設(shè)計重用等優(yōu)點。文中采用了2D-mesh拓撲結(jié)構(gòu)、包交換算法和確定路由作為NoC的設(shè)計方案,該種方案不僅消耗資源少、數(shù)據(jù)傳輸延遲小,而且不存在死鎖問題。對于處理器節(jié)點部分,本文研究并設(shè)計了處理器節(jié)點的方案,包括主控單元和可配置接口單元。主控單元以Microblaze為核心,配置了存儲器、總線、DMA等設(shè)備,主要用于處理器節(jié)點控制和進行簡單的計算;在可配置
3、接口單元中提供了加速器的通用接口,以進一步提高處理器的性能。
針對設(shè)計的多核處理器平臺方案,文中將其劃分為四部分來分別進行設(shè)計。在主控單元部分給出了各個IP核的特點、參數(shù)設(shè)置和連接方式。互連接口部分中給出了IPIF的生成方法和接口信號的使用。在其他兩部分均給出了相應(yīng)的設(shè)計思路和硬件結(jié)構(gòu)。為了方便Microblaze直接控制可配置接口單元,在處理器節(jié)點模塊中還給出指令譯碼和指令收集的硬件結(jié)構(gòu)。
最后,本文按照設(shè)計的硬件
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