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稀疏队列中的动态发射机制及电路实现
  • ISSN号:1002-0470
  • 期刊名称:《高技术通讯》
  • 时间:0
  • 分类:TP311.12[自动化与计算机技术—计算机软件与理论;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]计算机体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所),北京100190, [2]中国科学院计算技术研究所,北京100190, [3]中国科学院大学,北京100049, [4]龙芯中科技术有限公司,北京100095
  • 相关基金:国家“核高基”科技重大专项课题(2014ZX01030101),国家自然科学基金(61432016)和863计划(2013AA014301)资助项目.
中文摘要:

针对多运算部件处理器中非流水多拍指令堵塞非相关指令的问题,提出了一种动态发射机制,该机制可以在发射当拍根据空闲运算部件数量同时选中并发射多条指令,不必提前为指令分配运算部件。动态发射稀疏队列基于一种快速的N选M电路,利用电流的大小来表征指令在队列内驻留时间的长短,通过灵敏电流放大器实现快速的筛选,最后经过RS触发器调整波形,利用NMOS放电网络得到指令位置的掩码。动态发射队列解决了运算部件冲突问题,提高了每时钟周期执行指令数(IPC),最大程度发挥全局队列的效能,其中的调度电路使用SMIC 40nm工艺实现,通过Hspice仿真验证,该电路工作频率可达8GHz。

英文摘要:

In view of the fact that non-pipelining multi-cycle instructions in high performance processors with several functional units always prevent the issue of following noncorrelation instructions, a mechanism of dynamic issue was presented. According to the numbers of vacant functional units, the system picks instructions in a non-compacting issue queue whose operand is written back instead of dispatching it in advance. The system based on multi-bit se- lector includes three parts. Firstly, the current source network converts the flip-flop outputs into current signals. Then, a current sense amplifier compares the output of the network and the reference current which represents the number of vacant units. Finally, as a mask, a NMOS discharge network corrects the low bit data, thus repeating signal "1s" is filtered. The circuit was implemented in SMIC 40nm and it could work at 8GHz.

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期刊信息
  • 《高技术通讯》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国科学科技部
  • 主办单位:中国科学技术信息研究所
  • 主编:赵志耘
  • 地址:北京市三里河路54号
  • 邮编:100045
  • 邮箱:hitech@istic.ac.cn
  • 电话:010-68514060 68598272
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-0470
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2770/N
  • 邮发代号:82-516
  • 获奖情况:
  • 《中国科学引文数据》刊源,《中国科技论文统计与分析》刊源
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘
  • 被引量:12178