一种低功耗Cache设计技术的研究

低功耗、高性能的cache系统设计是嵌入式DSP芯片设计的关键。本文在多媒体处理DSP芯片MD32的设计实践中，提出一种利用读／写缓冲器作为零级cache，减少对数据、指令cache的读／写次数，由于缓冲器读取功耗远远小于片上cache，从而减小cache相关功耗的方法。通过多种多媒体处理测试程序的验证，该技术可减少对指令cache或者数据cache20％～40％的读取次数，以较小芯片面积的增加换取了较大的功耗降低。     

基于虚拟原型机的软/硬件协同验证中高效调试手段的实现

针对基于虚拟原型机的软件/硬件协同验证环境中软件调试困难的缺点,通过在原协同验证环境中增加虚拟监视控制单元(VMCU)、外部工具等部件,实现了高效的调试手段.借助这些调试手段,开发人员可以快速定位并排除错误,从根本上提高了协同验证中调试的效率和准确性.     

软硬件协同验证中的系统性能评估方法

随着系统集成芯片(SOC)的发展，系统级性能评估在系统的开发中发挥了越来越重要的作用。本文基于两种常用系统软硬件协同验证方法(FPGA和虚拟原型机)抽象结构的一致性，提出了一种新的系统性能评估方法。该性能评估方法通过在系统硬件原型中嵌入虚拟监视设备VMCU，并利用它和操作系统配合获取操作系统和应用程序仿真数据，同时监视硬件的仿真事件，并通过通信链路将数据传递给数据库，由外部工具对数据进行分析、处理，将性能评估的结果可视化。该性能评估方法具有低过载、可移植性强、直观高效、评估结果准确性高的特点，从而有效地促进了系统的开发与优化。     

流场作用对聚丙烯结晶成核过程和晶体生长过程动力学的影响

通过改进基于构象张量构建的流动诱导结晶理论模型,考虑了流场对结晶生长的影响,对比研究了流场作用对聚丙烯(PP)结晶过程中成核与晶体生长两阶段速率的不同影响程度.理论研究表明,虽然相比成核过程,流场诱导作用对PP晶体生长速率的加速程度有限,但要更为精确地描述流动引起的整个结晶动力学过程,特别是在剪切速率较高且熔体结晶温度较低的情况下,考虑流场对结晶生长速率的影响是十分必要的.研究结果还显示,由于分子链的松弛作用,PP在较低温度下的晶体生长速率受剪切流场的影响要大于较高温度下的影响.本文理论预测结果与实验现象和实验数据的很好吻合亦说明模型改进的合理性和可行性.     

MPEG2解码系统集成芯片音频处理存储优化策略

在多媒体系统的系统集成芯片(SoC)中,从系统集成芯片工作实时性要求,应用程序和数据尽可能存放在片上存储或Cache,执行方便,处理速度快,就要使用大量的存储部件,使得存储部件的面积和功耗占到整个芯片的很大部分.为了减少片上存储部件,则部分程序和数据移到片外存储,在执行时轮流调进到芯片内,势必增加I/O的开销.因此如何使设计优化是软硬件协同设计中的一个问题.本文以MPEG2集成解码芯片中音频存储优化为例给出了系统集成芯片存储优化的一些方法.包括通过LGDFG(Large Grain Data Flow Graph)模型分析改变程序结构,共享数据空间,改变数据类型以及添加片上SRAM并减少片上Cache容量从而减少系统存储消耗等.这些方法显著地减少系统的存储消耗,降低系统芯片的面积和功耗.