【摘 要】
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本文首先分析了缓存性能对CPU整体性能的影响,然后讨论了CPU存储层次中缓存的体系结构,在已完成的32位全定制CPU缓存的基础上,利用高级语言建立不同结构的缓存模型,通过仿真
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本文首先分析了缓存性能对CPU整体性能的影响,然后讨论了CPU存储层次中缓存的体系结构,在已完成的32位全定制CPU缓存的基础上,利用高级语言建立不同结构的缓存模型,通过仿真、统计和比较选取合适的缓存结构,实现并验证了RTL级高性能缓存控制器,设计实现了哈佛双总线结构带写缓冲的缓存,分离的16KB的指令缓存及16KB的数据缓存,采用二路组相联的映射规则,虚拟地址索引、物理地址与TAG比较判断是否命中,采用了LRU替换策略,并用FIFO实现了写缓冲.然后,文章确定了缓存存储单元结构,对基本电路进行仿真,分析了缓存存储单元的功耗来源并提出了相应的低功耗解决方案.最后对多核CPU缓存设计做了预研,提出了一些研究思路,为下一步工作奠定了基础.
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