X-DSP向量運算部件的物理設計與優(yōu)化.pdf

1、X-DSP是基于40nm工藝設計的一款高性能并行微處理器，要求設計性能達到1GHz。作為芯片中數據的向量運算核心，向量運算部件對芯片的性能和面積具有關鍵影響，因此在X-DSP的設計過程中，向量運算部件的設計工作至關重要。本文通過對向量運算部件的詳細研究與分析，采用多種物理設計優(yōu)化技術，實現(xiàn)了滿足面積和性能要求的向量運算部件。為完成向量運算部件的物理設計，本文主要進行了以下工作：
　　（1）深入研究分析向量運算部件的組成和綜合結果，

2、明確各組成模塊對向量運算部件的影響，以節(jié)約向量運算部件的設計面積，降低向量運算部件對頂層X-DSP的面積壓力為目標，確定布局面積，并根據各模塊之間的相互關系，在確定的設計面積上完成總體的布局規(guī)劃。
　?。?）通過對硬宏寄存器文件、VMAC模塊、端口和寄存器的布局研究，采用布局優(yōu)化方法，達到減少傳輸延遲、縮短傳輸路徑和增加布線通道的目的，為向量運算部件的時序收斂打下基礎。
　?。?）根據電源網絡與時鐘網絡對向量運算部件的影響，

3、結合布局特點和設計要求，設定電源網絡與時鐘網絡的設計目標。在電源網絡的優(yōu)化設計中，采用減少通孔、劃分電源網絡布線區(qū)的方法，達到節(jié)約布線面積的目的。在時鐘網絡的優(yōu)化設計中，采用優(yōu)化時鐘偏差、時鐘驅動單元、單元驅動負載、時鐘網絡布線和DCAP物理單元的設計方法，達到降低時鐘網絡傳輸延遲，減少時鐘網絡面積的目的。
　?。?）利用連線優(yōu)化的方法，減少連線延遲與連線串擾對設計性能的影響。主要通過中繼器和控制連線長度降低傳輸路徑的延遲和串擾延