一種基于FPGA的MPSoC架構(gòu)的設(shè)計方法與實現(xiàn).pdf

1、隨著嵌入式技術(shù)的迅猛發(fā)展，嵌入式領(lǐng)域高端應(yīng)用對于高性能的嵌入式處理器提出了更高的要求，多核技術(shù)逐步應(yīng)用到嵌入式的應(yīng)用開發(fā)中。MPSoC即(MultiprocessorSystems-on-Chip)，是嵌入式多核處理器的發(fā)展趨勢，其最大優(yōu)勢是能夠針對嵌入式領(lǐng)域需求的多樣性進行“量體裁衣”的定制化設(shè)計開發(fā)，從而使系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)更好的適應(yīng)應(yīng)用需求，使系統(tǒng)整體性能得以最充分的發(fā)揮。
　　 相對于傳統(tǒng)單核處理器，MPSoC給設(shè)計者提供了

2、更大的自由度，但同時也給設(shè)計者提出了巨大的挑戰(zhàn)。面向嵌入式領(lǐng)域的MPSoC設(shè)計首先解決的問題是如何針對固定負載進行硬件結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化設(shè)計。
　　 本文首先回顧了Amdahl定律并介紹了Hill和Marty關(guān)于多核架構(gòu)的相關(guān)研究，在此基礎(chǔ)上給出了考慮并行開銷情況下的多核加速比公式。針對嵌入式開發(fā)定制化設(shè)計的特點提出一種新的面向嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域的MPSoC架構(gòu)，并從理論上分析了在固定多任務(wù)負載的情況下MPSoC架構(gòu)的最優(yōu)化設(shè)計問題。

3、r>　　 為了對這種新的MPSoC架構(gòu)進行實際的性能測試和分析，本文在Xilinx公司的Virtex-II Pro開發(fā)平臺上建立了MPSoC驗證系統(tǒng)，并從MIBENCH基準(zhǔn)測試集中選取Dijkstra算法和SUSAN算法作為測試程序進行實際測試。實驗表明，本文給出的MPSoC架構(gòu)針對固定的多任務(wù)負載可以有效地緩解系統(tǒng)瓶頸，充分發(fā)揮系統(tǒng)整體性能。經(jīng)對比測試，本文給出的MPSoC架構(gòu)性能要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的同構(gòu)多核架構(gòu)和Hill和Marty提