基于RISC-V参数化超标量处理器的优化设计

摘要：

为解决嵌入式领域对处理器不同性能面积的需求,以及对重排序缓冲区阻塞,保留站派遣长短周期指令时导致的吞吐率不平衡及堵塞问题,设计并优化了一种简便配置的参数化流水线超标量处理器.通过定制化流水线中的分支预测,缓存与运算单元,将RISC-V指令划分5大类处理,对不同周期的执行单元采用级联与并行的混合分布方式,将充当排序缓存中的指令再派遣,达到指令暂存和分类执行的目的,使一条不定周期指令可以携带多条单周期指令提交.缓存之间以直连方式进行通信,以避免复杂的公共数据总线以降低时序损耗.实验结果表明,该处理器可以通过配置达到IPC为0.746～1.476之间的性能,平均比同类型处理器IPC提升132.4％.

关键词：流水线缓存;RISC-V指令集;超标量;参数化;指令划分

所属期刊栏目：58

分类号：TP332(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-03-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：66-74