基于FPGA快速实现定制化RISC-V处理器

作     者：陆松 蒋句平 任会峰 LU Song;JIANG Ju-ping;REN Hui-feng

作者机构：无锡学院江苏无锡214105 国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 

基　　金：无锡学院人才启动经费(550220022) 

出 版 物：《计算机工程与科学》 (Computer Engineering & Science)

年 卷 期：2022年第44卷第10期

页      码：1747-1752页

摘      要：随着RISC-V指令集的流行,出现了一批应用于IoT智能硬件、嵌入式系统、人工智能芯片、安全设备及高性能计算等不同领域的开源和商业IP软核。性能、功耗和面积三者之间的平衡需要指令集可裁剪、易扩展,以及软件开发环境的配套支持。为此,按照增加自定义指令、扩展ALU功能单元、连接控制信号和数据通路、FPGA原型验证、定制交叉编译环境和应用程序测试的流程,基于FPGA快速实现了定制化RISC-V处理器。以加速矩阵运算为例,基于FPGA在开源IP蜂鸟E203上设计了一条计算向量内积的自定义指令,并在FPGA上进行了原型验证。应用测试程序表明,定制化的RISC-V处理器的计算性能有显著提升,矩阵乘法运算的性能加速比达到了5.3~7.6。

主 题 词：RISC-V 指令集 定制化 处理器 FPGA 

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

D　O　I：10.3969/j.issn.1007-130X.2022.10.005

馆 藏 号：203115453...