【摘 要】
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近年来,大型科学计算等专项应用的飞速发展,使得人们对微处理器性能提出了极高的要求。IC(集成电路)行业的发展因此也呈现日新月异的态势。DSP(数字信号处理器)作为数字信号处理系统的“引擎”,因其运行速度快、功耗低以及可编程等优势,广泛应用于数字信号处理、航空航天、多媒体等领域[1]。为提高DSP的峰值运算能效,VLIW(超长指令字)、SIMD(单指令多数据流)及流水线等技术已成为高性能DSP发展的
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近年来,大型科学计算等专项应用的飞速发展,使得人们对微处理器性能提出了极高的要求。IC（集成电路）行业的发展因此也呈现日新月异的态势。DSP（数字信号处理器）作为数字信号处理系统的“引擎”,因其运行速度快、功耗低以及可编程等优势,广泛应用于数字信号处理、航空航天、多媒体等领域[1]。为提高DSP的峰值运算能效,VLIW（超长指令字）、SIMD（单指令多数据流）及流水线等技术已成为高性能DSP发展的重要方向。如何为采用SIMD技术的DSP中的多个数字信号处理单元提供可靠、高带宽的数据资源,充分发挥其运算能力,提高芯片性能已成为当今DSP片上存储系统面临的重要问题。静态随机存储器（SRAM）作为各类嵌入式处理器中常用的片上存储器,具有访存速度快、功耗低的优点[2]。本文以国防科大微电子所自主研发的高性能微处理器为研究背景,为扩展其应用范围,依据面向不同应用、不同算法对SRAM的需求不同,针对其片上SRAM本地存储器的参数化设计和验证展开研究,主要工作如下:（1）、分析了一般片上存储器的功能特点,基于FT＿M-DSP的体系结构,研究其片上标、向量存储单元的设计规范,提出了一种参数化片上SRAM设计方案,可为FT-M-DSP提供访存带宽、字（64bit/32bit）宽、双字、有无符号半字、SIMD宽度（16,8,4,2、1）等多种粒度可配置的数据访问。（2）、针对典型应用展开研究,设计FT＿M-DSP片上SRAM的访存过程,不同SIMD配置下支持线性寻址和特殊的循环寻址;专用于FFT加速算法的特殊混洗操作以及非对齐访问。并设计了一套支持多种访存粒度和寻址模式的可配置标、向量访存指令集。（3）采用高低位交叉编址方式,设计实现了支持EDAC（错误检测与纠正）的低冲突率、可配置、标、向量（Load/Store）访存流水线和DMA读/写访存流水线。（4）基于某厂家40nm抗辐照工艺库对可配置FT＿M-DSP片上SRAM进行综合,综合结果满足项目组对片上存储系统的要求（5）基于UVM验证方法学,搭建层次化片上SRAM验证平台。在保证功能验证完备性、正确性的前提下,在较高抽象层次上编写参考模型,使用定向激励与带约束的随机激励来测试不同访存模式下的正确性,提高验证的准确性和验证效率。
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