刘有耀，张仲伟

（西安邮电大学电子工程学院，陕西西安710061）

SoC的概念提出之后[1-3]，随着并行计算技术与深亚微米技术进步，出现了以网络互连的大规模并行处理系统芯片（MPP SoC），即阵列处理器系统芯片（Array Processor SoC），目前系统芯片体系结构还处在发展阶段。目前多核阵列处理器（Multi-core Processor）是处理器发展的趋势。随着微电子工艺技术的不断突破，在单个芯片上能够集成越来越多的电路，为多核处理器的出现提供条件。在实现软件无线电时，多核CPU+GPU体系架构已经是经典的解决方案，通过不同的数据映射到不同的处理单元或GPU单元中，得到并行处理，提高LTE系统基带算法的执行效率。下一代通信系统中存在大量的非数据并行算法[4-5]，无法通过基于指令流的大规模数据并行计算提高计算效率。要求处理器能支持指令级并行（Instruction-level Parallelism，ILP）、数据级并行（Data-level Parallelism ，DLP）、线程级并行（Thread-level Parallelism，TLP）计算进行各种规则计算和不规则计算[6-7]。所以为了满足新时期的用户体验，我们需要研究适用于高性能计算的多核并行处理器，具有一定的实际意义和应用价值。

1 结构模型

在计算机体系结构模型分类中[8]，共有10种类型：基于指令流（机器执行的指令序列）计算的系统结构有单指令单数据SISD（Single Instruction Single Data，SISD）、单指令多数据 SIMD（Single Instruction Multiple Data，SIMD）、多指令单数据 MISD（Multiple Instruction Single Data，SIMD） 和 MIMD（Multiple Instruction Multiple Data，SIMD）4种；基于数据流计算的体系结构有SD与MD两种；基于构令流计算的体系结构有SCSD、MCSD、SCMD与MCMD 4种。

按照Flynn的分类[9]，主要还是两种指令流计算模式的并行计算的体系结构，一种是数据级并行的SIMD体系结构，多不同的数据相同的操作；……