半导体工艺的进步能够提高晶体管速度、缩小芯片面积、降低功耗，但是当半导体工艺发展到一定程度，时钟速度饱和阻碍了串行计算平台的性能提升，因此以多核并行计算平台为基础的体系结构逐渐取代了串行计算平台。异构多核并行计算平台可将不同功能的应用分配到特定的处理器上并行运行，使得应用程序能够高效、灵活的在处理器上执行。嵌入式异构多核并行计算平台通常由多个完成特定功能的专用处理器及运行于其上的软件组成。为了满足系统性能和灵活性的要求，其系统设计通常采用软硬件协同设计的方法。在架构设计时，考虑硬件功能和软件功能对系统整体的影响，具体包括功能划分和存储子系统结构、软件和硬件定点精度等。然而，目前此项任务过于依赖工程师的设计经验，本研究提出了定量化的分析方法，用来指导指令集和固化软件设计，具体包括：（1）程序热点分析设计实现了基于编译技术的程序热点分析工具，根据软硬件划分对程序特征信息的需求，基于编译器、程序中间表示构建了热点分析工具框架，得到了程序中的热点部分，得出软件的热点优化建议和硬件的加速指令设计建议。（2）存储子系统分析利用程序的动态分析技术，提取出程序存储访问相关信息，如数据存储访问频率、数据活跃期，并基于这些信息对存储系统进行功耗建模，为存储分区的尺寸设计以及数据分配提供了程序特征信息，得出了软件的存储对象热度和存储器容量分配方案。（3）定点处理器有限字长优化分析通过基于仿真的分析方法，对程序中变量范围进行监测，设计实现定点处理器有限字长优化工具，能够自动调整浮定点转换过程需要的参数（如小数部分长度、定点数长度、饱和运算等），并进行重新仿真，得出软件最优定点字长方案，并为定点处理器字长提供建议。