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ByoRISC 可配置处理器系列的设计空间探索工具

硬件体系结构 2014-03-27 v1

摘要

本文介绍了 ByoRISC (Build your own RISC) 可配置专用指令集处理器 (ASIP) 系列。ByoRISC 作为与厂商无关的核心,在基线处理器之上提供了广泛的架构参数,可通过特定于应用的硬件扩展 (ASHEs) 进行定制。此类扩展实现了具有局部状态及对数据存储器进行加载/存储访问的多输入多输出 (MIMO) 自定义指令。ByoRISC 集成了真正的多端口寄存器文件、零开销自定义指令解码以及可扩展的数据转发机制。鉴于这些设计决策,ByoRISC 提供了独特的功能组合,使其可用作架构测试平台,并能无缝且快速地开发新的高性能 ASIP。作为与厂商无关的核心,ByoRISC 的性能特征已在 ASIC 和 FPGA 实现中进行了评估,证明其为基于 FPGA 的片上系统 (system-on-a-chip) 设计提供了可行的解决方案。本文还展示了一个图像处理流水线的案例研究,以突出利用 ByoRISC 定制处理器的过程。观察到的峰值性能加速比高达 8.5 倍,而在 Xilinx Virtex-4 目标上实现了平均 4.4 倍的性能加速比。此外,对于多种数据密集型应用内核,即使在 16 宽配置下,ByoRISC 的性能也优于名为 VEX 的实验性 VLIW 架构。

关键词

引用

@article{arxiv.1403.6632,
  title  = {Design space exploration tools for the ByoRISC configurable processor family},
  author = {Nikolaos Kavvadias and Spiridon Nikolaidis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1403.6632},
  year   = {2014}
}

备注

12 pages, 14 figures, 7 tables. Unpublished paper on ByoRISC, an extensible RISC with MIMO CIs that can outperform most mid-range VLIWs. Unfortunately Prof. Jorg Henkel destroyed the potential of this submission by using immoral tactics (neglecting his conflict of interest, changing reviewers accepting the paper, and requesting impossible additions for the average lifetime of an Earthling