异构多核系统中跨时钟域的解决方法

随着集成电路的集成度与性能的不断发展,芯片的功耗问题已经变的十分严重,功耗带来的挑战日益突出。异构多核动态调频架构是目前研究低功耗的主流方向。SOC系统当中同一时刻只有一个处理器能够控制总线,其它处理器则处理等待状态,异构多核动态调频架构能够通过降低不控制总线的处理器频率来达到降低功耗的目的。异构多核领域的处理器和总线跨时钟域解决方案,此方案在国内属于首次提出,可以运用在异构多核动态调频(DFS)架构当中。目前手持终端设备越来越强调功耗的重要性,因此异构多核领域的处理器和总线跨时钟域解决方案将有非常好的应用前景。该方案通过在处理器和AMBA总线之间添加FIFO以及一些复杂的算法,达到消除亚稳态和正常通信的目的。最终,通过仿真发现任意调节处理器的工作频率都能满足传输协议。证明该方案能在异构多核动态调频架构中运用。     

一种多核SoC的复位管理系统设计

设计了一种适用于多核SoC系统的低功耗上电复位电路,并根据冷复位、暖复位、看门狗复位、软件复位等复位源的类型设计了一种多核SoC系统的复位管理电路。复位管理电路提供了多核SoC系统处理器、片上总线及片上各个 IP模块的复位信号,并都进行了相应的异步复位、同步释放处理。结果表明,设计的多核 SoC系统的复位管理电路能够正确控制SoC芯片复位及复位释放后的多核SoC系统正常运行。     

基于多核处理器并发计算软件构架设计与实现

目前在诸多IT应用领域中,对处理器芯片的实时并发处理能力的要求越来越高,促使多核处理器芯片以及以多核处理器为核心的高性能应用系统迅猛发展.本文提出的基于异构多核处理器系统在高性能并发处理应用中的三层软件构架,充分利用了异构处理器的多核结构,为并发处理应用进行加速;同时,该构架大大简化了异构多核平台的应用开发编程.该软件构架的有效性在基于Cell处理器平台的面向电信应用的语音会议原型系统中得到了初步试验验证.     

面向动态异构多核处理器的公平调度算法

动态异构多核处理器的处理器核可动态调整的特征给操作系统调度算法带来了新的机遇和挑战.利用处理器核动态可调整的特征能更好地适应不同任务的运行需求,带来巨大的性能优化空间.然而也带来新的代价和更复杂的公平性的计算.为了解决面向动态异构多核处理器结构上的公平性调度问题,提出了一个基于集中式运行队列的调度模型,以降低调度算法在动态处理器核变化所带来的维护开销.并重新思考在动态异构处理器结构下公平性的定义,基于原有CFS调度算法提出新的HFS调度算法.HFS调度算法不仅能简单而有效地利用动态异构多核处理器的性能优势,而且能提供在动态异构多核处理器上的公平性调度.通过模拟SCMP,ACMP,DHCMP平台,证明了提出的HFS调度算法能够很好地发挥DHCMP结构的性能特征,比运行目前主流调度算法的SCMP和ACMP结构提升10.55%的用户级性能(ANTT),14.24%的系统吞吐率(WSU).     

基于异构感知静态调度与动态迁移的异构多核调度机制

异构多核处理器体系结构可以有效减少功效开销,是处理器发展的趋势,负载不平衡问题会造成处理器执行的不稳定。提出一种基于异构感知的静态调度和动态线程迁移相结合的异构多核调度机制,解决了不同核之间的负载平衡问题,提高了吞吐量。仿真实验通过将此调度机制与静态调度策略（SS）比较,表明该机制提高了异构多核处理器的性能并保证了执行过程的稳定性。     

三种常用SoC片上总线的分析与比较

随着集成电路设计技术的发展,在片上系统(SoC)中,越来越多地使用各种功能IP核部件构成系统。总线是这些部件连接的主要方式,目前有数家公司和组织研发了多种面向SoC设计的总线系统。本文介绍SoC中常用的三种片上总线AMBA、Wishbone和Avalon,分析和比较其特性,并针对其不同的特点阐述其使用范围。     

多总线接口信号处理SoC虚拟验证平台的实现

多总线接口信号处理SoC芯片是以信号处理DSP为核心集成了多个总线接口的片上系统,该SoC涉及的总线协议众多,验证复杂、工作量大,验证将是该SoC芯片开发的瓶颈。为了缩短多总线接口信号处理SoC芯片的开发周期,提高该SoC芯片的一次流片成功率,必须采用更为可靠和有效的验证方案。以SoC验证流程及方法为指导,重点介绍了多总线接口信号处理SoC虚拟验证平台的构建和具体实施。验证结果表明,该验证平台能高效、全面验证芯片功能,提高了芯片验证效率,缩短了整个芯片开发周期,为芯片的成功投片提供了可靠保障。     

一种多核SoC系统的多源看门狗设计技术

介绍了一种内含多个DSP处理器核的SoC系统中的看门狗电路.随着对大规模SoC系统可靠性和稳定性要求的提高,在多核SoC系统中设计看门狗电路能够对多个处理器核进行监控和异常情况处理,并自动重启恢复SoC系统的工作.介绍了该多核SoC系统中的看门狗硬件逻辑和功能特性,并对看门狗工作流程和多核多源看门狗相互协调技术的运行方法进行了说明.测试结果表明,所设计的多核SoC系统中的多源看门狗能够监控SoC系统的运行状态,并在核定周期时间内在没有接收到喂狗信号后复位整个SoC系统,自动复位后重新工作.     

主从式单边异构多核处理器编程模型和编译架构

主从式单边异构体系结构的异构多核处理器广泛应用于面向专门应用领域的计算加速,如异构多核嵌入式处理器、DSP、SoC等;高性能的该类处理器也可用于一些大规模科学和工程计算问题的处理。主从式单边异构处理器对编程模型和编译技术提出了很多挑战性问题,如编程模型的选择、编程语言的设计、编译器架构设计以及运行库的设计等。本文分析了这一类处理器结构特点和执行模型,认为功能卸载模型是最适用于这一体系结构的编程模型;并分析了面向功能卸载模型的编程语言设计关键问题,提出了编译系统的架构,讨论了相应的运行库设计问题。     

基于HKS1553BCRT芯片的1553B总线通信软件设计

为了提高1553B总线通信模块的统一性简化设计难度,文中选用HKS1553BCRT芯片作为系统开发的硬件平台。该硬件平台由于采用内部集成1553B协议处理器的高性能SoC,可以很好的解决多路1553B总线接口模块版本众多、互不兼容、硬件系统设计复杂的问题。基于该平台设计了一款通用的1553B通信软件,可同时支持静态总线和动态总线两种不同的工作模式,提出并实现了改进型静态总线控制（ImprovedStaticBusControllerISBC）协议。进一步满足了不同系统下数据传输需求,改善了1553B总线对实时消息的响应速度,本软件数据结构简洁、算法合理,对同类软件设计有一定的借鉴意义。