嵌入式處理器取指單元關(guān)鍵部件低功耗技術(shù)研究.pdf

1、低功耗是嵌入式處理器的主要研究方向，而取指單元包含大量存儲(chǔ)器訪問(wèn)，其功耗已經(jīng)成為整個(gè)處理器功耗的重要組成部分。本文重點(diǎn)研究了嵌入式處理器取指單元關(guān)鍵部件的低功耗技術(shù).這些創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用能夠使嵌入式CPU在保持處理器性能的基礎(chǔ)上，有效降低取指單元?jiǎng)討B(tài)功耗。本文的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)包括：
　　 1、基于指令歷史鏈接關(guān)系的路預(yù)測(cè)高速緩存低功耗技術(shù)。本文提出了一種基于分支目標(biāo)緩存(BTB)復(fù)用和跳轉(zhuǎn)歷史鏈接關(guān)系表的兩級(jí)跳轉(zhuǎn)路預(yù)測(cè)架構(gòu)，以極

2、低的硬件成本解決了分支目標(biāo)指令所在行的沖突問(wèn)題，提高了跳轉(zhuǎn)預(yù)取路預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率，進(jìn)而有效降低了指令Cache的動(dòng)態(tài)功耗。
　　 2、基于循環(huán)體訪問(wèn)過(guò)濾的分支目標(biāo)緩存低功耗技術(shù)。針對(duì)循環(huán)體內(nèi)指令對(duì)BTB訪問(wèn)產(chǎn)生的冗余功耗問(wèn)題，本文提出了一種循環(huán)體訪問(wèn)過(guò)濾機(jī)制，消除循環(huán)體指令流中順序指令對(duì)BTB的無(wú)效訪問(wèn)；進(jìn)一步提出了一種分支跟蹤方法補(bǔ)償由于循環(huán)過(guò)濾機(jī)制對(duì)循環(huán)體中非循環(huán)類(lèi)分支指令的錯(cuò)誤過(guò)濾造成的性能損失。這兩種技術(shù)在保障處理器性能的基