收藏本站
《国防科学技术大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

一种运用新型单元和匹配线的CAM全定制设计

魏强  
【摘要】:微处理器结构中,内核关键路径上的TLB(Translation Look-aside Buffer)是由Data阵列和Tag阵列构成。Data阵列由SRAM(Static Random Access Memory)来实现,而Tag阵列通常是由CAM(Content-Addressable Memory,按内容寻址存储器)实现。CAM通过并行快速的匹配来加速TLB由虚地址向实地址转换。因此,CAM的速度对微处理器性能有很大的影响。采用全定制方法设计的CAM具有速度快、面积小的优点,在高速微处理器设计中具有重要实用价值和理论意义。 本文在65nm CMOS工艺下,通过对CAM的电路设计和版图设计等多个方面进行设计优化,分析比较了不同的CAM单元的性能,在此基础上提出两种新的CAM单元结构,此外还提出了一种新的高速匹配线结构。本文的主要工作和创新点有: 1、设计了两种具有较优性能的CAM单元:8管CAM单元和12管CAM单元以及对应扩展的双存储匹配单元。本文设计的CAM使用由8管单元扩展的双存储单元,具有逻辑简单、实现面积小的特点,在面积、速度、稳定性的综合指数上具有很好的性能指标。 2、提出了一种新的匹配线结构:双轨补偿型匹配线结构。这种结构运用了CAM单元的“0”匹配和“1”匹配的特性,将匹配线上单元分为高位和低位,通过高位提前放电,低位补偿电荷的方式,从而能够更快的下拉输出节点的电荷,得到更快的匹配结果。 3、全定制实现了TLB中的CAM。在时钟高电平有效时进行匹配操作和读、写地址译码,时钟低电平有效时进行局部匹配线和全局匹配线预充。版图模拟表明,典型情况下,工作频率达到了2GHz;读操作延时396ps,写操作延时386ps,匹配操作延时409ps;面积大小为0.0832mm2。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP333

手机知网App
【参考文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 陈天健;X微处理器时序建模技术研究与实现[D];国防科学技术大学;2005年
2 侯进永;低功耗TLB设计关键技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
3 乐大珩;低功耗存储器设计研究及在ROM中的实现[D];国防科学技术大学;2005年
【共引文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张春森;序列立体图象三维运动物体定位与跟踪[D];武汉大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 耿元婧;数字游标卡尺电路的逆向设计[D];沈阳工业大学;2006年
2 徐毅;X微处理器时序验证[D];国防科学技术大学;2005年
3 肖侃;基于H.264/AVC的自适应去块效应滤波的硬件设计[D];国防科学技术大学;2006年
4 董兰飞;高性能64位并行整数乘法器全定制设计与实现[D];国防科学技术大学;2006年
5 赵忠民;64位高性能嵌入式CPU中乘法器单元的设计与实现[D];同济大学;2007年
6 周俊;超大规模集成电路的物理设计研究[D];同济大学;2007年
7 金钊;64位高性能嵌入式CPU中系统协处理器的设计与实现[D];同济大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 简贵胄,葛宁,冯重熙;静态时序分析方法的基本原理和应用[J];计算机工程与应用;2002年14期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张汉林;JX微处理器指令CACHE的设计与验证[D];国防科学技术大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈博,秦杰;CAM在发动机气缸盖燃烧室开发中的应用[J];吉林大学学报(工学版);1989年04期
2 何静彦,柯明杨;创成式CAPP的工序组合问题探讨[J];成组技术与生产现代化;1990年05期
3 周自强;机床数控系统的发展趋势[J];丹东师专学报;1997年01期
4 马佳,何国森;论中国MRPⅡ/ERP的持续发展[J];机电一体化;1999年03期
5 林幸燕;模具CAD/CAM技术及其应用[J];三明高等专科学校学报;1999年S2期
6 李强,李克旺,刘艳玲,王慧;在CAD/CAPP/CAM 集成化系统中基于特征零件模型的建立(英文)[J];天津理工学院学报;1999年03期
7 富毅和;B样条曲面法在数控编程中的应用[J];太原理工大学学报;1999年05期
8 邱胜海;一种简易CAD/CAM系统的开发研究[J];机械制造与自动化;1999年05期
9 周柏森;曲面模型的数控加工[J];光电对抗与无源干扰;2002年04期
10 张鹏;CAD/CAM/NC在摩托车缸头压铸模具中的应用[J];铸造技术;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张月;赵莹;崔颖;魏晓晴;高颖;;Ca~(2+)/CaM调节平滑肌肌球蛋白轻链激酶非激酶活性研究[A];“基因、进化与生理功能多样性”海内外学术研讨会暨中国生理学会第七届比较生理学学术会议论文摘要[C];2009年
2 朱翠玲;牛媛媛;朱明军;刘新灿;刘红军;秦海风;何卫士;孙彦琴;;水蛭对鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)血管生成的影响[A];中华中医药学会心病分会全国第十二次学术年会暨中华中医药学会心病分会换届选举工作会议论文精选[C];2010年
3 朱翠玲;牛媛媛;朱明军;刘新灿;刘红军;何卫士;;水蛭对鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)血管生成的影响[A];中华中医药学会血栓病分会第四次学术研讨会暨广东省中医药学会血栓病专业委员会首届学术研讨会论文集[C];2010年
4 许良栋;毛善国;孙志刚;张皓;;CAM存储器功能模型的研究与实现[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
5 田中俊;;利用数据库触发器实现自动定时报表[A];2008'中国信息技术与应用学术论坛论文集(二)[C];2008年
6 张远平;;CAM技术的近况[A];先进制造技术论坛暨第二届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2003年
7 祝光礼;范翠娟;陈铁龙;钱宝庆;;黄芪失笑散对鸡胚绒毛尿囊膜促血管生成实验研究[A];第八次全国中西医结合心血管病学术会议论文集[C];2007年
8 李佳;张洁雨;李岩;;核桃树皮提取物对新生血管生成的影响[A];2008年中国药学会学术年会暨第八届中国药师周论文集[C];2008年
9 关宝英;;【鼠标导航】——数控加工自动编程新方法的研究[A];第13届全国特种加工学术会议论文集[C];2009年
10 朱根松;周天瑞;潘海鹏;胡世飞;肖文军;;基于STEP-NC的CAM/CNC技术发展现状[A];第三届华东六省一市塑性工程学术年会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 霍晓丽;聂辰席会见美国CAM出版社访问团[N];河北日报;2010年
2 德圆;2015年我国服装CAD和CAM普及率将达30%、15%[N];中国服饰报;2011年
3 王中阳 五院党委副书记;制造信息化铺就飞天路[N];中国航天报;2009年
4 本报记者 方圆;中望软件正式推出3D版[N];中国新闻出版报;2010年
5 本报记者 王延斌;山东:在开放的创新中超越[N];科技日报;2011年
6 赵旭;谁催生了病毒经济[N];湖南经济报;2001年
7 刘喜喜;中欧信息社会项目年会在京召开[N];中国计算机报;2008年
8 本报记者 李佳师;国产三维CAD/CAM:产学研携手突围[N];中国电子报;2009年
9 本报记者 王芳 实习生 洪玉婷;廖文和:让数字技术轻松产业化[N];江苏经济报;2009年
10 王海龙;鞋革研发走向高科技数字化[N];中国纺织报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李敏;金属板材渐进成形CAM技术研究[D];华中科技大学;2012年
2 梁全;叶轮五坐标数控铣削CAM和CNC关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 李刚;基于直线电机的微细电火花加工系统及其关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
4 董颖怀;一种微型涡轮发动机的关键结构及其制造技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 戴谷;钙调蛋白和polo-like激酶1对哺乳动物细胞有丝分裂进入调控机理研究[D];南京师范大学;2005年
6 周妙苗;关于吸入麻醉药对体内及体外Ca~(2+)-CaM系统影响的初步研究[D];华中科技大学;2012年
7 许树成;Ca~+-CaM活化型蛋白激酶在ABA诱导的玉米叶片抗氧化防护过程中的作用[D];南京农业大学;2009年
8 周建涛;外源钙调素对梨自交不亲和性花粉管钙信号的调控作用[D];南京农业大学;2009年
9 董本志;管件带坡口相贯线数控切割建模与仿真研究[D];东北林业大学;2010年
10 王奇峰;修复牙牙弓线提取及磨牙冠数控加工关键技术研究与实现[D];南京航空航天大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏强;一种运用新型单元和匹配线的CAM全定制设计[D];国防科学技术大学;2011年
2 张甲兴;纳米GHz级CAM全定制设计[D];国防科学技术大学;2010年
3 曲绍卫;一种基于65nm工艺高速相联存储器(CAM)全定制设计[D];国防科学技术大学;2010年
4 李书豪;基于BICS的抗多位翻转CAM设计[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 陶峰;锥双螺杆专用CAM系统的研发与设计[D];沈阳工业大学;2011年
6 易籽林;Ca~(2+)和CaM在乙烯诱导的紫花擎天凤梨花芽孕育及发端中的作用机理研究[D];海南大学;2010年
7 胡芬;CAM血管新生量化的自动分析[D];长春工业大学;2011年
8 赵增林;典型自动铺放系统的机构改进及CAM技术研究[D];南京航空航天大学;2011年
9 王耀东;化工塔BOM管理及关键件CAM的研究[D];河北科技大学;2012年
10 邹姮婧;中文版CAM-ICU的信度效度检验及与其他量表的比较[D];华中科技大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026