异构多核系统的混合精度模型设计与分析

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1、万方数据合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：(工作单位、职称)蕉丛委员：叶兵合肥工业大学教授嗝邓红辉合肥工业大学副教授?P与p蟛导师：宋宇鲲副教授万方数据学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行独立研究工作所取得的成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金壁工些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文成果做出贡献的个人和集体，本人已在论文中作了明确的说明，并表示谢意。学位论文中表

2、达的观点纯属作者本人观点，与合肥工业大学无关。学位论文作者签名：哮慨签名日期：矽略年p月召日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金a壁王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，即：除保密期内的涉密学位论文外，学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子光盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权佥壁王些塞堂可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库，允许采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：吨电段签名日期：舫年9月，厂日论文作者毕业去向工作单位：联系电话：通讯地址：指导教师签名

3、：家乡多昆签名日期：．知扮年牛月／7日E—mail2邮政编码：万方数据致谢本论文在选题和研究过程中受到宋宇鲲副教授的悉心指导。宋老师渊博的知识以及对学术的执着与严谨，使我在学习中受益匪浅，他在生活方面也给予我诸多关照。另外在项目管理、论文写作方面也有独到见解，耳濡目染，对我今后的学习和工作也有深刻的影响。在此衷心地感谢宋老师对我的培养与教诲。感谢高明伦教授，高老师学识渊博、治学严谨、平易近人、师德高尚，是我永远的榜样。感谢张多利老师在学习和项目工作中给与悉心教导，让我在项目工作中获益匪浅。感谢合肥工业大学微电子设计研究所的尹勇生老师、杜高明老师、倪伟老师、

4、邓红辉老师、林微老师、贾靖华老师、王晓蕾老师、张溯老师和陈红梅老师在学习上的帮助。在此向各位老师表示衷心地感谢。感谢王星师兄、张敏师兄、吴华杰师兄在学习生活上的帮助，三位师兄在生活与工作上的指导给了我很大帮助。，感谢黄路、历卓然、王莉莉、高菡等师兄师姐在学习生活以及项目上的帮助。感谢项目组的吴凌云、梁志力、李世元、孙越、李萍萍、孙玲等同学在学习生活以及项目中的帮助。感谢范阿姨、木子一、胡剑在实验室日常事务中的关心。最后要感谢我的家人对我的支持和关心，无论何时你们都是我坚强的后盾，让我克服一个个困难，坚定地迈开前进的脚步。作者：曹快2015年4月万方数据合肥

5、工业大学硕士学位论文摘要异构多核系统将可重构技术与多核片上系统相结合，兼顾了硬件计算的高效性和软件编程的灵活性，但是同时也增加了系统的复杂度，给软／硬件系统设计带来了新的挑战。电子系统级设计技术通过对系统进行建模，在设计的早期提供软／硬件系统设计环境，不仅实现了软／硬件协调设计，还能够降低设计成本，缩短设计周期。对于系统模型来说，混合精度模型相较于单精度模型，在保证模型精度的前提下提高了模型的运行速率，在一定程度上提高了模型的整体性能。本文以C++作为建模语言，研究片上网络寄存器传输级(I汀L)建模技术、可重构系统建模技术、指令集模拟器建模技术以及混合精度

6、系统模型建模技术。本文的主要工作如下：首先，本文设计了可编程协处理器的两种精度模拟器模型，即周期精确模型和指令精确模型。周期精确模型精确到时钟周期，模拟程序运行过程中代表处理器状态的寄存器、存储器等的变化。而指令精确模型只需要做到指令精确即可，根据指令实现完成相应的计算任务。其次，本文概括性的介绍了片上网络周期精确RTL级模型和可重构计算单元RCU的两种不同精度即周期精确事务级和非周期精确行为级模型的设计过程。最后，搭建异构多核系统的混合精度模型。以RTL级片上网络作为通讯平台，通过接口封装技术在片上网络上挂载可重构计算单元和可编程协处理器的不同精度模型。

7、同时该模型还可以通过参数化配置片上网络的规模，所挂载IP核的类型、数目、精度以及所挂载的片上网络节点位置等。该模型具有良好的可扩展、可重构和可重用性，不仅具有高精度模型良好的观测性还具备低精度模型的高运算速率。在低精度运行模式下与高精度模式相比，仿真时间最大可节省83．4％。关键词：异构多核系统；系统级建模；接口封装；C++；混合精度建模U万方数据ABSTRACTV池thehardwarecomputingefficiencyandtheflexibilityofsoftwareprogramming，heterogeneousmulti—coresyst

8、emscombinethereconfigurabletechno