论文针对多媒体数据量大、实时性要求高,以及空间应用要求体积小、功耗低等特点,研究了基于PIM技术的数据带宽解决问题。传统的cache组织,解决的只是处理器的时间延迟问题,并不能用来解决处理器的存储带宽问题。PIM技术在DRAM芯片上集成了处理器,从而降低了存储延迟,增加了处理器与存储器之间的数据带宽。论文主要研究了将PIM技术应用在SIMD处理器上的可行性和带宽问题。首先给出数据并行处理器的操作模型,详细介绍了一维SIMD的结构图、寻址方式、数据类型、流水线等,这个一维SIMD芯片上集成128个PE处理元和24M的DRAM,是根据沈老师对LS MPP的研究数据得来的。然后设计了处理器的指令集,列举每种指令格式和每条指令的助记符以及功能。针对基于PIM技术的一维SIMD处理器,论文设计了此体系的汇编器、连接器、加载器和可视化界面。汇编器可以进行词法、语法、语义的扫描及检测,并将用户汇编程序翻译成目标文件,连接器再将其翻译为可执行文件。加载器主要是加载用户程序和数据到存储器。论文针对基于PIM技术的一维数据并行处理器的操作模型,设计了该模型的解释型指令级仿真器,并阐述了关键技术。仿真器主要模拟了流水线的时间并行性、PE阵列的空间并行性、控制器部件和解码器。仿真器测试结果表明,该模型的理论性是和实际应用一致的,具有一定的应用价值。