【摘 要】
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该文从集成电路中功耗来源出发,详细分析了通用处理器中的影响功耗产生的各种因素.通过对各种低功耗优化设计评测标准的讨论,该文在综合考虑各种评测标准优缺点的基础上,从系
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该文从集成电路中功耗来源出发,详细分析了通用处理器中的影响功耗产生的各种因素.通过对各种低功耗优化设计评测标准的讨论,该文在综合考虑各种评测标准优缺点的基础上,从系统结构设计的角度,提出了一个能够更全面反映处理器能量消耗情况和系统性能的评测函数,并且在前人研究的基础上,进一步完善了处理器功耗与性能的定性评测和定量评测.通过对该评测函数的深入研究,得出微处理器系统功耗优化设计方法和原则,从而指导系统设计人员在综合考虑多种因素的情况下,进行功耗优化设计.为了进一步验证上述分析的正确性,在该文提出的功耗优化设计原则的指导下,该文以北京大学微处理器研究开发中心开发的、具有自主知识产权的32位微处理器核—Unicore32为研究对象,经过对该处理器数据通路的详细分析,在不影响性能的前提下,提出了两种新的功耗优化设计方法.同时,在参考利用Wisconsin大学的RISC模拟器SimpleScalar以及Princeton大学的结构级功耗分析软件Wattch的基础之上,设计并完成了针对Unicore32采用的基于5级指令流水线RISC体系结构的功耗分析模拟器,将系统级的功耗优化设计方法在Unicore32中得到验证,并以具体的实验数据加以论证.
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