1、隨著主流芯片設(shè)計(jì)復(fù)雜度要求的進(jìn)一步提高，單核作為控制和計(jì)算核心已經(jīng)不能迎合處理器的快速發(fā)展。為了滿足復(fù)雜應(yīng)用的需求，處理器的設(shè)計(jì)需要引入創(chuàng)新的構(gòu)架思想。以MPSoC為代表的多核技術(shù)已成為下一代集成電路設(shè)計(jì)的主流技術(shù)。 MPSoC在體系結(jié)構(gòu)、核間共享及同步技術(shù)、軟件設(shè)計(jì)模型、操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安全性設(shè)計(jì)等諸多方面存在著巨大的挑戰(zhàn)。同時(shí)也存在著巨大的應(yīng)用潛力。由于MPSoC與其應(yīng)用的目標(biāo)有很大的耦合性，因此可以從核心指令集、IP、總線、

2、多核通信技術(shù)和軟件模型等方面進(jìn)行定制和優(yōu)化。 本文設(shè)計(jì)了一個(gè)MPSoC，使用OpenCores組織提供的開源IP核，包括處理器核OpenRISC1200，UART的IP核和Conbus總線IP核。由于本文側(cè)重于多核系統(tǒng)本身的建立，處理器核沒有配置緩存和MMU。為了與OpenRISC體系兼容，本文設(shè)計(jì)的IP核都是基于WISHBONE總線兼容的，其中包括了存儲(chǔ)器IP核和控制程序執(zhí)行的同步部件，同時(shí)提出了一種硬件信號(hào)量的方法解決了多核

3、的同步問題。 另一方面，由于傳統(tǒng)程序基本上是為順序處理器書寫的，大部分程序在多處理器上不能直接獲得加速，為了解決這個(gè)問題，在本文設(shè)計(jì)的MPSoC上對(duì)并行編程模型OpenMP進(jìn)行了擴(kuò)展。具體包括：決定變量屬性的子句、全局共享變量、非全局共享變量、并行指令、同步指令、Work-sharing指令的設(shè)計(jì)。 通過試驗(yàn)結(jié)果可以看出：隨著計(jì)算量的增大，MPSoC相對(duì)于單核的運(yùn)行效率加速比逐漸增大，接近于1.9。相對(duì)于用戶手寫并行程序