同时多线程超长指令字DSP的体系结构关键技术研究

数字信号处理器（DSP）由于其低功耗和执行任务的可预测性,十分适合采用超长指令字的体系结构。目前DSP的性能还远远满足不了日益发展的现实需求。模拟发现超长指令字（VLIW）结构的DSP，由于受到程序内部指令的相关性限制和Cache失效导致的流水线停顿，使功能单元利用率不足50%。提高超长指令字DSP的功能单元利用率事实上就是提高了DSP的吞吐率或降低了功耗。同时多线程(SMT)技术利用程序相互间的独立性，具有更大限度利用并行性和消除流水停顿的天然特性，近年来被成功用于超标量微处理器中。本研究首次提出在VLIW结构DSP上设计实现非对称SMT的思想，并针对其中基于VLIW DSP实现SMT技术的动态调度机制、寄存器文件组织、性能与开销权衡的SMT DSP微体系结构实现技术等五项关键技术展开研究。课题具有鲜明的创新，研究成果将用以研制我国最高性能、自主产权的"银河飞腾D"系列DSP，意义深远