FT-Matrix DSP向量定点MAC单元的设计与实现

发布时间：2021-06-05 07:49

　　DSP是无线通信数据运算的核心部件。在未来第4代或准4代无线通信中,个人用户的语音和数据处理速率将大幅度提高,这涉及到大量的数据运算,比如:音频、视频处理中的离散余弦变换及逆变换、快速傅立叶变换、编码/解码等,每秒钟需要进行几亿到几千亿次的运算,主要数据运算为乘加操作。因此,研制面向第4代或准4代无线通信软基站DSP的高性能乘加（MAC,Mutiply Accumulate）单元具有重要意义。FT-Matrix DSP是我们自主研发的、具有我国自主知识产权的一款面向第4代或准4代无线通信软基站的高性能32位DSP。它采用VLIW（超长指令字）技术,一个节拍内最多可以发射10条指令,并采用标量处理和向量处理并发执行的体系结构。其中,向量处理单元（VPU,Vector Process Unit）由16个同构的处理单元（PE）构成,用于处理高计算密度的算法。本论文对FT-Matrix DSP的向量定点MAC（VIMAC,Vector Integer MAC）单元进行了需求分析、指令集设计和逻辑结构设计,并对标量定点MAC（SIMAC,Scalar Integer MAC）进行了设计、验证和逻... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

软件无线电结构示意图

图 1.2 德州仪器 (TI)的多核DSP TMS320TCI648720TCI6487 的每个内核都有 8 个功能单元，两个寄存器文件以及两条数据6000 系列核相似，8 个功能单元中包含了两个 M（Multiply）单元。每个执行四个 16×16 位的乘法，吞吐率是 C64x 核的两倍。因此，每个 C64 8 个 16×16 位的乘法运算。这意味着在 1.2GHz 频率下，每个 M 单元执度为 9600 次/微妙。此外，每个 M 单元每周期可以执行一个 32×32 位乘乘法[15]。2I C

图 1.2 德州仪器 (TI)的多核DSP TMS320TCI6487TMS320TCI6487 的每个内核都有 8 个功能单元，两个寄存器文件以及两条数据通路与早期的 C6000 系列核相似，8 个功能单元中包含了两个 M（Multiply）单元。每个 M 单元每周期可执行四个 16×16 位的乘法，吞吐率是 C64x 核的两倍。因此，每个 C64x+核每周期可执行 8 个 16×16 位的乘法运算。这意味着在 1.2GHz 频率下，每个 M 单元执行 1位乘法的速度为 9600 次/微妙。此外，每个 M 单元每周期可以执行一个 32×32 位乘法或者四个 8×8 位乘法[15]。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3211755