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本文基于TTA结构提出了一种嵌入式协处理器体系结构，并完成了其VLSI设计与实现。该协处理器具有双Cluster的运算内核，能够高效地支持多媒体应用中的数据密集型计算。为了充分发挥协处理器工作效率，本文还设计了具有流缓冲代理特征的流存储子系统，通过实现数据流存储访问机制以及计算资源与片外存储之间的低耦合结构，提高访存带宽。最后，基于该嵌入式协处理器，本文在0．18μm CMOS工艺下实现了一款多核SoC芯片，其工作主频为300MHz，实测功耗为910mW。