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本文提出了异步替换的概念，即将同步流水线的控制通路和数据通路分离，然后将控制部分用异步结构实现，替换同步控制结构，以完成异步流水线的设计。本文首先提出并证明了基于寄存器的异步流水线结构能够获得与同步流水线相似的性能。一个用于异步替换的设计流程被提出，并被用于一款16位DSP的设计。结果显示，与同步结构相比约20％的性能获得了提升，这证明了异步替换的可行性。利用异步替换，可以充分利用同步流水线的丰富资源方便地设计异步流水线。