当前位置:主页 > 科技论文 > 计算机论文 >

一种1GHz多端口低功耗寄存器堆设计

发布时间:2018-06-20 14:47

  本文选题:寄存器堆 + 单端结构 ; 参考:《计算机工程与科学》2015年12期


【摘要】:超标量处理器中的寄存器堆通常采用多端口结构以支持宽发射,这种结构对寄存器堆的速度、功耗和面积提出了很大的挑战。设计了一个64*64bit多端口寄存器堆,该寄存器堆能够在同一个时钟周期内完成8次读操作和4次写操作,通过对传统单端读写结构的存储单元进行改进,提出了电源门控与位线悬空技术相结合的单端读写结构的存储单元,12个读写端口全部采用传输门以加快访问速度。采用PTM 90nm、65nm、45nm和32nm仿真模型,在Hspice上进行仿真,与传统单端读写结构相比较,所提出的方法能够显著提升寄存器堆的性能,其中写1操作延时降低超过32%,总功耗降低超过45%,而且存储单元的稳定性也得到明显改善。
[Abstract]:Register file in superscalar processors usually uses multi-port structure to support wide transmission. This structure poses a great challenge to the speed, power consumption and area of register file. A 64*64bit multiport register file is designed, which can complete 8 read operations and 4 write operations in the same clock cycle. A single end read-write memory unit combining power gating and bit line suspension is proposed. All 12 read and write ports use transmission gates to speed up access. Using PTM90nmO65nm and 32nm simulation model, the simulation is carried out on HSPICE. Compared with the traditional single-ended read-write structure, the proposed method can significantly improve the performance of the register file. The write 1 operation delay is reduced by more than 32, the total power consumption is reduced by more than 45%, and the stability of the memory cell is obviously improved.
【作者单位】: 上海大学微电子研究与开发中心;上海大学新型显示技术及应用集成教育部重点实验室;上海大学机电工程与自动化学院自动化系;
【分类号】:TP332.11

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨光;张晓彤;王沁;;一种基于寄存器堆连接的可重组逻辑体系结构[J];小型微型计算机系统;2006年11期

2 张轩;李兆麟;;一种6读2写多端口寄存器堆的全定制实现[J];计算机工程;2007年20期

3 孙含欣;佟冬;袁鹏;程旭;;基于簇的寄存器堆功耗管理方法[J];电子学报;2008年02期

4 陆祯琦;蒋剑飞;毛志刚;;高速低功耗6端口分块式寄存器堆的设计[J];微电子学与计算机;2009年06期

5 方卓红;;寄存器堆设计方法研究[J];科技信息;2010年33期

6 郑婧;;多端口寄存器堆的低功耗设计方法[J];山西电子技术;2008年06期

7 赵雨来;李险峰;佟冬;孙含欣;陈杰;程旭;;一种基于活跃周期的低端口数低能耗寄存器堆设计[J];计算机学报;2008年02期

8 丛高建;齐家月;;一种高速低功耗多端口寄存器堆的设计[J];半导体学报;2007年04期

9 王俊宇,王昭顺,王沁;堆栈式寄存器堆及其应用[J];计算机工程与应用;2001年11期

10 李亚民;RISC寄存器的管理策略[J];小型微型计算机系统;1987年12期

相关硕士学位论文 前4条

1 宋丽丽;32×32位三端口寄存器堆的加固设计[D];哈尔滨工业大学;2012年

2 韩军;面向嵌入式CPU的高密度奇存器堆设计技术研究[D];复旦大学;2013年

3 张星星;基于65nm工艺的寄存器堆设计技术研究[D];复旦大学;2012年

4 李毅;高性能低功耗SoC设计以及寄存器堆的应用[D];复旦大学;2011年



本文编号:2044626

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/2044626.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户d0028***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com