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《西安电子科技大学》 2011年
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高性能DSP的二级高速缓存设计与实现

高祖汉  
【摘要】:数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)专门用于数字信号处理,已在通信、军事、家电等各个领域得到了广泛的应用。随着集成电路的发展,微处理器的运算速度迅速提高,而相对于微处理器而言,存储器存取速度的改善较慢,二者之间的速度差异越来越大,导致了瓶颈问题的产生,严重影响系统整体性能。在微处理器和和主存之间加入一个容量小但速度快的高速缓存(cache)能有效解决此问题。本文的主要研究工作是设计并实现一款DSP芯片的二级高速缓存。 深入分析了G1000的体系结构和片内两级存储结构,研究了现代cache的设计技术和相关理论,完成了L1P、L1D和L2的设计与实现。其中,L1P设计为只能被CPU读访问的一级程序cache;L1D设计为二组相联映射结构,采用LRU替换策略,具有两组读写通路,在写通路上设计了Write Buffer单元,当写miss时,直接写入Write Buffer,而不用立即写入L2中,有效提高了cache操作速度;L2设计为cache与RAM的组合体,结构比较复杂,利用snoop请求来维护L1D、L1P与主存存数据一致性。对设计进行了充分的逻辑验证,结果表明设计可以实现课题要求的各种功能,各个模块均可正常工作,完成了课题的研究任务。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP333

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【参考文献】
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