一种低功耗多核心系统处理单元的自动化设计方法
2012-08-26徐术力
席 娜,徐术力
XI Na, XU Shu-li
(江西经济管理干部学院 计算机系,南昌 330088)
0 引言
随着手持型终端的普及化,多媒体应用对系统的运算需求也越来越高。传统上主要依靠提高芯片主频频率来增大运算速度,但会带来高热量,大功率的问题,相对于追求高频率的作法,多核心系统能在提升运算能力下,有效地解决功率消耗的问题,所以成为越来越普遍的设计趋势[1]。
对单一处理单元设计来说,除了处理单元本身的硬件架构设计外,还包含对应的工具链、编译器、模拟器等相关软件,这些工作往往需要耗费很长的设计和验证时间,如何快速设计一个处理单元并且能够弹性地修改,以便提供系统的架构,这是本文的探索重点。本文采用LISA的自动化处理器设计流程,快速地设计一了多核心系统的处理单元及其相关的工具,并且可提供电子系统层级(Electronic System Level;ESL)的架构探索,以符合各项不同的开发需求[2]。
1 LISA自动化设计方法和PACDSP

图1 LISA自动化设计流程
Synopsys CoWare LISATek[3]处理器的自动化设计方法基于LISA 2.0(Language for Instruction Set Architecture;LISA)架构描述语言[4],LISA 2.0提供的一正规的描述语言,对于处理器的发展,可缩减设计初期的指令集描述和后期RTL设计之间的距离障碍。除此之外,也可以支持多种不同抽象层级的描述以便提供不同发展需求使用,比如指令层级的处理器提供快速程序开发,而周期层级的描述提供架构探索使用。如图1所示,完成LISA的指令架构描述后,可经由Processor Designer及Compiler Designer的自动化开发工具产生该处理器的工具链、编译器、模拟器,并且配合应用软件进行除错和分析,进一步探讨是否符合设计规格和目标,若未能符合,则可返回到LISA描述快速地修改并且自动化产生对应的设计,保有设计上的高度弹性;……
