基于RISC-V参数化超标量处理器的优化设计

作     者：刘有耀 潘宇晨 LIU Youyao;PAN Yuchen

作者机构：西安邮电大学电子工程学院西安710121 

基　　金：国家自然科学基金(61834005 61874087 61772417 61802304 61634004) 

出 版 物：《计算机工程与应用》 (Computer Engineering and Applications)

年 卷 期：2022年第58卷第5期

页      码：66-74页

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%。

主 题 词：流水线缓存 RISC-V指令集 超标量 参数化 指令划分 

学科分类：08[工学] 081201[081201] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.3778/j.issn.1002-8331.2102-0201

馆 藏 号：203109017...