为低功耗SOC 体系结构设计建立其理论、方法和平台是我们的研究目标.围绕这一主题,该论文的工作主要从三个方面展开,即构建支持功耗评估的SOC体系结构设计空间搜索环境框架,定义SOC 体系结构描述语言,并建立系统级SOC 功耗评估模型.基于体系结构描述语言进行软件工具重定向是一个十分有效的方法.该文首先利用分类对比的方法,从描述能力和对编译器/仿真器的支持等方面对现有的几种典型的ADL 进行了分析,然后在分析当前主流通用处理器和嵌入式处理器的体系结构特征的基础上,以XML 为元语言定义了体系结构描述语言xpADL.xpADL 对目标体系结构的描述由操作描述、指令描述、操作映射描述、结构部件描述、指令流水线和数据传输路径以及存储层次描述等6个部分组成,构成对目标SOC 的"处理器+存储器"体系的行为和微结构的抽象和表示.对xpADL描述文本进行正确性验证包括语法规则检查和体系结构描述信息的完整性、一致性验证.由于XML是xpADL的元语言,因此xpADL可以利用XML schema 进行语法正确性验证.对于xpADL描述信息的完整性和一致性验证,该文提出了一种"属性验证"的方法,即基于xpADL描述的连接图模型和有限状态机(FSM)模型,分别定义进行结构验证和行为验证所必须的属性,自动完成体系结构描述的正确性验证.我们从结构描述的正确性、结构与行为描述的一致性和流水线顺序执行的有效性等方面对xpADL的描述进行验证.该文提出了一个包含指令级功耗模型和微结构级功耗模型的两层周期精确系统级功耗模型.微结构级功耗模型的建立基于各个功能部件的功耗查找表,根据从体系结构描述中抽取的结构连接图完成功耗评估,支持微结构设计空间搜索;指令级功耗模型以微结构模型为基础,依据从体系结构描述中抽取的流水线通路和数据路径,并辅以仿真统计参数,完成对应用程序的功耗评估,支持低功耗编译优化.