协同多核DSP YHFT-QMBase:体系结构及实现

摘要：

在信号处理领域的优异表现使得Vector-SIMD结构在近年来获得了广泛的关注.Vector-SIMD结构和多核技术相结合是目前高性能DSP体系结构发展的重要方向.然而,在目前的多核Vector-SIMD处理器中某些部件间的协同工作能力还比较弱,导致了系统的整体性能得不到有效发挥.本文设计实现了一款协同多核DSP YHFT-QMBase,从4个方面增强了多核Vector-SIMD体系结构的协同性:(1)采用动态耦合机制重定义了标量单元和向量单元的工作方式;(2)采用矩阵方式的通信机制增强了向量Lane间的交互能力;(3)采用非对齐向量存储访问机制解决了向量存储器的数据共享问题;(4)采用Qlink-Crossbar机制满足了多核间后台高效粗粒度数据搬移的需求.评估结果显示,本文提出的协同增强机制能够使传统的Vector-SIMD结构获得58.5％的性能提升.目前YHFT-QMBase已经成功流片,评测结果显示其峰值浮点乘加能力(单精度)达到32 GFMACS,定点运算能力(16位)为128 GMACS,典型功耗为8.65 W.

关键词：Vector-SIMD、多核、DSP、协同、评测

所属期刊栏目：45

分类号：TP3;TN929.53;TP274

资助基金：国家科技重大专项2009ZX01034-001-001-006

在线出版日期：2015-05-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：560-573