本课题的目标是研究能够同时开发指令级并行性ILP和线程级并行性TLP的高性能微处理器芯片微体系结构。一方面,动态同时多线程DSMT技术能够通过硬件有效支持TLP和ILP,并能够通过微处理器硬件进一步动态开发TLP;另一方面,显式并行指令计算EPIC技术能够充分发掘程序中的ILP,提供软、硬件协同开发并行性的有效机制,并能够简化硬件设计,提高芯片频率。因此,结合EPIC和DSMT技术,能够通过软、硬件协同的方式充分开发和有效支持多个层次的并行性,同时能够降低硬件设计的复杂性,提高微处理器性能。本课题主要研究基于EPIC的动态同时多线程EDSMT微体系结构。本课题的研究具有非常重要的理论价值和市场前景,能够为我国研制具有完全自主知识产权的通用64位高性能微处理器做出贡献。
本项目结合显式并行指令计算(Explicitly Parallel Instruction Computing,简称EPIC)技术和动态同时多线程(Dynamic Simultaneous MultiThreading,简称DSMT)技术,提出了EDSMT微体系结构。该结构通过软、硬件协同的方式充分开发和有效支持多个层次的并行性,从而提高微处理器的性能。本项目基于Itanium微处理器体系结构建立了EDSMT微体系结构模型,并面向EDSMT微体系结构,分别对取指策略、寄存器管理机制、存储层次模型、资源分配策略、线程调度机制、动态线程提取和划分机制以及数据预取算法展开了深入的研究,此外,还开发了EDSMT微体系结构软件模拟器Edsmtsim。本项目的研究能够为我国研制具有自主知识产权的64位高性能通用微处理器做出贡献。