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投機アーキテクチャを利用する高性能プロセッサに関する研究

使用推测架构的高性能处理器研究

基本信息

批准号：
13780211
负责人：
吉瀬謙二
金额：
$ 1.54万
依托单位：
The University of Electro-Communications
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、クロック単位でプロセッサの状態を更新するソフトウェアシミュレータと、書き換え可能デバイス(Field-Programmable Gate Array : FPGA)を用いた評価システムの構築をおこなった。投機アーキテクチャの予備評価は、予測ミスによる影響を把握するために、従来から利用されてきたトレース駆動のシミュレータではなく、実行ベースのシミュレータが必要となる。クロック単位でプロセッサの状態を更新するソフトウェアシミュレータをC++言語により記述しPC上で動作確認をおこなった。また、シミュレータ上にデータ値予測とメモリ依存関係予測を実装し、これによるプロセッサ性能の向上を確認した。大規模なアプリケーションの評価においては、ソフトウェアシミュレータに加え、FPGAボードによる評価が必要となる。本研究では、FPGAを用いたプロセッサ研究のための開発環境を構築した。また、論理合成ツールやFPGAによる制約を把握するためにシンプルなアーキテクチャのCPUを試験的に実装した。産業技術総合研究所で開発されたFPGAボードREX上に、Verilog-HDLを用いて1500行程度で記述したシンプルなアーキテクチャの64ビットCPUを実装した。また、Alphaの命令コードをアセンブラで記述し、クロスアセンブルしたコードをFPGAボード上のメモリにダウンロードして、正しく動作していることを確認した。ソフトウェアの軟らかさとハードウェアの高速性の融合を目指して研究を実施したが、ソフトウェアの情報を十分に活用できるところまで到達できていない。今後は、ユーザビリティの向上を目指した開発環境の拡張に加えて、ソフトウェアとハードウェアとの積極的な融合手法を検討する必要がある。

In this study, we update the status of the server at the highest level, and evaluate the architecture of the server at the lowest level. Speculation, speculation, speculation. The status of the server is updated in C++ language, and the action is confirmed on PC. To determine whether the data is accurate or not. The evaluation of large-scale software is necessary to improve the performance of FPGA. In this paper, FPGA is used to construct the development environment for research. The logic of the FPGA is controlled by the CPU. The Institute of Industrial Technology has developed FPGA and Verilog-HDL applications with a 1500-degree processing history and 64-degree CPU implementation. The Alpha command is recorded in the memory, and the command is verified in the FPGA. The aim of the research is to implement the soft and fast integration of software and hardware, and to make full use of the information of software and hardware. In the future, it is necessary to increase the development environment, improve the quality of the environment and actively explore the integration methods.