分片式处理器上指令调度器的设计与优化

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1、图目录图5-11片上网络管理对程序性能的影响......................................................63图5-12AVBLON指令调度算法与启发式指令调度算法比较......................63VII表目录表目录表3-1TPA-PI片上网络功能及工作原理........................................................24表3-2DISC-I主要指令域介绍......................................................

2、..................25表3-3高性能超块的特征................................................................................28表4-1TPA-PI编译前端使用的优化模块........................................................33表4-2超块构造采用的转换和优化模块........................................................36表4-3指令调度器使用的指令参数.....

3、...........................................................44表5-1TPA-PI软件模拟器配置........................................................................51表5-2本实验选取的基准测试程序................................................................51VIII中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文,是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。

4、除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：___________签字日期：_______________中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学

5、位论文在解密后也遵守此规定。□公开□保密（____年）作者签名：_______________导师签名：_______________签字日期：_______________签字日期：_______________第1章绪论第1章绪论1.1研究背景1.1.1分片式处理器体系结构成为众核发展的一种趋势在过去的几十年中，芯片内的晶体管集成度一直在遵循摩尔定律(Moore’sLaw)，以每18个月翻一番的速度飞速提高。20世纪的最后的20年，超标量处理器体系结构作为工业界和学术界的主流，随着片上晶体管资源的日益增加，也以每年50-60%的速度提升。超标量处理器性能提升主要依赖于工

6、业界和学术界在两个方面的努力：一方面是通过改进超大规模集成电路制造工艺和优化逻辑电路的级数来提高处理器时钟频率；另一方面是通过改进编译技术和利用高速增长的片上晶体管资源来发掘指令级并行度(InstructionsPerCycle)(Hennessy,Patterson,2003;Gaudiot,Kang,etal.,2005)。然而进入21世纪后传统的超标量处理器的两种性能提升方法都走到了尽头(Krste,Ras,etal.2006)。功耗问题，存储器墙问题，线延迟问题、可扩展性以及硬件复杂度过高、开发周期过长等问题成为超标量处理器发展不可逾越的障碍。在这种情况下，传统的超

7、标量处理器已经不能充分有效利用半导体技术的发展带来的丰富的晶体管资源。多核和众核结构作为有望解决处理器发展瓶颈的新型处理器结构逐渐成为学术界和工业界关注的热点。现有的片上多处理器体系结构的解决方案大多采用粗粒度的多核(Multi-core)，每个多核处理器片上具有若干个（一般小于16个）功能完备的简单的标量核。多核处理器结构对于解决传统超标量处理器的功耗问题、线延迟问题以及开发周期长等问题有很大的帮助(Kunle,etal,2005)，工业界也已经开发出多款基于多核的新型处理器产品。但是由于多核芯片上的单个核的性能