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嵌入式处理器中的寄存器堆延迟写回技术
  • 期刊名称:计算机辅助设计与图形学学报. (已录用)
  • 时间:0
  • 分类:TP302[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]中国科学技术大学计算机科学技术系,合肥230027, [2]中国科学院计算机系统结构重点实验室,北京100190, [3]中国科学院计算技术研究所,北京100190
  • 相关基金:基金项目:国家“九七三”重点基础研究发展计划项目(2005CB321603);国家自然科学基金(60673146,60703017,60736102,60803029);国家“八六三”高技术研究发展计划(2007AA012114,2009AA01Z125).
  • 相关项目:共享二级Cache的片上多处理器Cache块分布技术研究
中文摘要:

为了降低嵌入式处理器中寄存器堆的功耗,提出一种基于限制取指的寄存器堆延迟写回技术.对于嵌入式处理器,传统的寄存器堆延迟写回技术带来的效果并不明显,文中根据处理器前端比后端快的特点,采用限制取指技术提高寄存器堆延迟写回的效果,不仅大幅度地消除了对寄存器堆不必要的写操作,同时也降低了处理器前端的功耗.FPGA平台上的实验结果表明:在不影响程序性能的情况下,应用该技术后,EEMBC程序对定点寄存器堆的写操作减少了35%,对ICache的访问减少了15%,且没有额外的开销.

英文摘要:

Abstract To reduce the power consumption of register file in embedded microprocessors, a register file delay-writeback technique based on fetch-throttling is proposed. Due to the fact that the front-end is faster than the back-end in microprocessors, traditional register file delay-writeback techniques are not effective. Our method improves the efficiency greatly through fetch-throttling. Not only the redundant writes to register file are reduced, but also the power of processor front-end is reduced. The experimental results on FPGA show that the proposed technique reduced 35% writes to register file and 15% accesses to ICache for EEMBC programs with little performance loss and no additional overhead.

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