多通道并行訪存接口設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在片上多核系統(tǒng)中，多核處理器與片外存儲器間數(shù)據(jù)交互頻繁。片上網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)為片內(nèi)多核并行計(jì)算和訪存提供了條件，多核系統(tǒng)的多任務(wù)并行迫切需要更高的存儲器接口帶寬利用率，傳統(tǒng)簡單的存儲器接口不能充分利用片外存儲器帶寬以滿足片上多核并行訪存的需求。本文在借鑒多進(jìn)程分時(shí)共享CPU算法的基礎(chǔ)上，研究了一種適用于多核系統(tǒng)的用戶側(cè)多通道并行訪存技術(shù)。該技術(shù)利用存儲器接口兩側(cè)帶寬差和時(shí)間間隙概念，實(shí)現(xiàn)訪存任務(wù)在SDRAM側(cè)分時(shí)獨(dú)享、用戶側(cè)并行操作的目標(biāo)。

2、在上述研究的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種支持多通道并行訪存的存儲器接口(Multi-Access Memory Interface，MAMI)，充分利用存儲器帶寬，提高目標(biāo)系統(tǒng)性能。
　　論文的主要工作如下:
　　1.本文借鑒分時(shí)系統(tǒng)基于時(shí)間間隙的多任務(wù)并行思想，對MAMI設(shè)計(jì)原理進(jìn)行分析，并提出MAMI設(shè)計(jì)方案，討論設(shè)計(jì)中工作機(jī)制及關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)置，如各仲裁機(jī)制選取、時(shí)間間隙切換機(jī)制及時(shí)間間隙長度的設(shè)置等。
　　2.本文

3、根據(jù)設(shè)計(jì)方案對MAMI進(jìn)行硬件原型設(shè)計(jì)，并在FPGA上完成其硬件實(shí)現(xiàn)。MAMI設(shè)計(jì)通過添加自查詢分配數(shù)據(jù)端口機(jī)制解決并行訪存中數(shù)據(jù)端口分配問題，實(shí)現(xiàn)訪存的數(shù)據(jù)端口自動分配;并優(yōu)化了時(shí)間間隙輪轉(zhuǎn)機(jī)制，隱藏?cái)?shù)據(jù)通道切換時(shí)間，實(shí)現(xiàn)SDRAM側(cè)數(shù)據(jù)通道分時(shí)無縫切換。MAMI支持兩種工作模式:配置模式和自查詢模式，配置模式支持目標(biāo)系統(tǒng)的所有任務(wù)配置方式，而自查詢模式還省去了在程序配置時(shí)程序員分配數(shù)據(jù)端口所做的大量準(zhǔn)備工作。
　　3.本文將M

4、AMI設(shè)計(jì)集成到目標(biāo)系統(tǒng)中，替換原有只支持一路讀訪存和一路寫訪存的存儲器接口。通過映射具有不同訪存計(jì)算比的任務(wù)，討論兩種工作模式下的MAMI設(shè)計(jì)對數(shù)據(jù)傳輸并行度及任務(wù)性能的影響。立足于計(jì)算密集和數(shù)據(jù)密集型的應(yīng)用領(lǐng)域，本文在集成MAMI的目標(biāo)系統(tǒng)中加載距離多普勒(RangeDoppler，RD)算法，給出性能分析，并根據(jù)分析結(jié)果指導(dǎo)算法任務(wù)映射。性能分析結(jié)果表明，在Xilinx Virtex6 lx760 ff1760-1 FPGA芯片上