X微处理器多媒体移位器的设计与MMX部件的系统级验证

发布时间：2021-08-17 21:46

　　基于MMX技术的多媒体部件已被广泛地应用到各种新型的微处理器中,而多媒体移位器是多媒体部件的重要组成部件,因此研究和设计高性能多媒体移位器是设计高性能多媒体部件的重要课题。本课题主要对多媒体移位器的设计进行研究,采用全定制的方法,设计实现了一款64位高性能多媒体移位器,并将该多媒体移位器作为X微处理器多媒体部件的一部分进行了系统级模拟验证。本课题研究的主要内容和成果包括以下几个方面:1.对移位器的设计原理、方法及MMX技术进行了深入的分析和研究,提出了一款高性能的多媒体移位器的总体结构。它不仅实现了X微处理器指令集中的多媒体移位指令,还实现了多媒体转换指令;2.采用全定制的设计方法,对多媒体移位器各模块进行了详细的设计、分析和模拟,完成了版图的设计与验证。所设计的多媒体移位器关键路径延时1.606ns,版图面积0.59292 mm²,达到了较小的延时和面积;3.将所设计的多媒体移位器放到X微处理器中进行系统级验证,并对整个X微处理器多媒体部件进行系统级验证。结果表明,该多媒体部件,包括多媒体移位器完全满足X微处理器的需要。X处理器已经投片,完全满足了设计指标要求。... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

MMX流水线结构

要在布局时进行调整。布局之后，将各模块用金属线连接起。在布线的过程中，可能还有不匹配的情况，或者存在由于个区域无法布通的问题。这就需要根据具体情况，或者调整者加大模块之间的间距，以满足布线的要求。局版图设计中还需要考虑信号完整性问题。为预防或修复信号串扰问题，主要采取了三种措施:一是在长的连线间加上扰的线进行屏蔽;二是加大长连线的间距;三是增加驱动器的中插入一个或多个缓冲器以减小互连长度。另外，考虑到信线效应，在版图设计时，限制金属区域面积和周长的比例，换层走线的方法，并将长的天线连接到扩散区上[3][40]。体移位器整个版图和Ban’e1shift的版图实现如图5.7，左边的是右边的是整个移位器的版图。整个移位器最终版图面积为1098ls瓦tt的版图面积为483*540刀m，。

图6.2最后两个事件验证波形验证结果表明，以上事件都能正确计数，没有发现错误。6.3本章小结本章介绍了X微处理器的系统验证思想、方法以及根据X微处理器的验证规划所进行的多媒体部件的系统验证。验证分别从单指令测试、MMX指令的配对测试、MMX寄存器相关性测试、MMX指令异常产生测试和MMX性能检测方面进行，验证结果表明，X微处理器多媒体部件，包括多媒体移位器满足设计要求。

【参考文献】：
期刊论文
[1]全定制版图设计中信号完整性问题的分析[J]. 王强,黄令仪.  集成电路应用. 2004(12)
[2]多媒体处理器MMX Pentium[J]. 陈一民.  电脑技术. 1997(05)
[3]Barrel Shifter的三种实现方案[J]. 沈绪榜,蒋安平.  小型微型计算机系统. 1993(10)



本文编号：3348562