X-DSP向量运算部件的物理设计与优化

发布时间：2017-05-15 16:15

  本文关键词：X-DSP向量运算部件的物理设计与优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：X-DSP是基于40nm工艺设计的一款高性能并行微处理器,要求设计性能达到1GHz。作为芯片中数据的向量运算核心,向量运算部件对芯片的性能和面积具有关键影响,因此在X-DSP的设计过程中,向量运算部件的设计工作至关重要。本文通过对向量运算部件的详细研究与分析,采用多种物理设计优化技术,实现了满足面积和性能要求的向量运算部件。为完成向量运算部件的物理设计,本文主要进行了以下工作:(1)深入研究分析向量运算部件的组成和综合结果,明确各组成模块对向量运算部件的影响,以节约向量运算部件的设计面积,降低向量运算部件对顶层X-DSP的面积压力为目标,确定布局面积,并根据各模块之间的相互关系,在确定的设计面积上完成总体的布局规划。(2)通过对硬宏寄存器文件、VMAC模块、端口和寄存器的布局研究,采用布局优化方法,达到减少传输延迟、缩短传输路径和增加布线通道的目的,为向量运算部件的时序收敛打下基础。(3)根据电源网络与时钟网络对向量运算部件的影响,结合布局特点和设计要求,设定电源网络与时钟网络的设计目标。在电源网络的优化设计中,采用减少通孔、划分电源网络布线区的方法,达到节约布线面积的目的。在时钟网络的优化设计中,采用优化时钟偏差、时钟驱动单元、单元驱动负载、时钟网络布线和DCAP物理单元的设计方法,达到降低时钟网络传输延迟,减少时钟网络面积的目的。(4)利用连线优化的方法,减少连线延迟与连线串扰对设计性能的影响。主要通过中继器和控制连线长度降低传输路径的延迟和串扰延迟,达到优化性能的目的。
【关键词】：向量运算部件 布局优化 电源网络 时钟网络
【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP332

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本文编号：368253