面向多媒體應用的眾核SoC設計技術研究.pdf

1、近年來,片上系統(tǒng)朝著片上眾核方向發(fā)展,在提高系統(tǒng)并行度和性能、降低系統(tǒng)功耗等方面顯示出了巨大優(yōu)勢。本文以面向多媒體類實際應用為出發(fā)點,在已有33核的基礎上開展眾核擴展設計工作,從架構執(zhí)行效率、設計擴展性、存儲結構、算法并行度等方面研究提高片上眾核SoC系統(tǒng)性能的方法。
　　 主要內(nèi)容和結果如下:
　　 1.眾核體系結構設計。從提高眾核系統(tǒng)執(zhí)行效率著手,設計了基于共享通訊的層次化眾核系統(tǒng)模型:處理器與本地存儲器構成計算節(jié)點

2、,二者通過速度較快的本地總線通訊；多個計算節(jié)點之間通過共享總線與全局共享模塊相連,使用共享存儲的方式實現(xiàn)計算節(jié)點之間的通訊。在RTL級設計了兩種結構:單片65核眾核系統(tǒng)和雙片66核眾核系統(tǒng),從擴展性及面積等方面研究二者的區(qū)別。在存儲方面,設計眾核系統(tǒng)的層次化存儲體系,以提高眾核存儲系統(tǒng)的存儲效率。
　　 2.以JPEG為切入點,研究結合多媒體應用的眾核設計技術。詳細研究了JPEG解碼的處理方法,在此基礎上,從提高算法并行度角度,

3、完成基于眾核平臺的JPEG并行算法演示系統(tǒng)設計,對所設計的演示系統(tǒng)進行了驗證。以ALTERA公司StratixⅡ EP2S180開發(fā)板為平臺,設計64幅圖像并行解碼的演示系統(tǒng),使用原型驗證的方式驗證眾核系統(tǒng)的通訊架構和存儲結構是否能夠滿足片上眾核設計的要求。
　　 3.設計單片65核眾核FPGA原型芯片和雙片66核眾核原型芯片(處理器數(shù)目從65核到兩個33核),并分別下載到一塊StratixⅡ EP2S180器件和兩塊Strat