高性能向量協處理器的運算單元設計與FPGA實現.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、為了滿足多媒體處理等快速向量運算的需求，當今的主流處理器均進行了單指令多數據（SIMD）指令集的擴展。IBM公司、Motorola公司和Apple公司聯合開發(fā)的PowerPC處理器架構也提供了自己的向量運算指令集Altivec，為復雜的網絡處理、多媒體、視頻、音頻和圖像處理等應用提供了高速的向量運算能力。
　　本文針對Altivec指令集設計了一個高性能向量協處理器的運算單元，并把協處理器通過 PowerPC處理器預留的Auxil

2、iary Processor Unit（APU）接口與PowerPC主處理器結合。本文還進行了Altivec協處理器的頂層架構，向量浮點運算模塊，向量復雜定點運算和加載存儲的三個功能單元的設計，以及PowerPC主處理器的耦合設計。本文設計了一個新的基于查找表和乘法的用于除法，倒數，平方根，平方根倒數的浮點數運算算法，并根據此算法實現了浮點運算單元。本設計最后在FPGA上實現。
　　在面積方面，Altivec向量協處理器在Syno

3、psis的.13um的工藝下，總面積為2324669um2，在Xilinx Vertex6 xc6vcx75t FPGA上，LUT數為131。帶Altivec向量協處理器的PowerPC405處理器在 Synopsis的.13um的工藝下，總面積為3223547um2,在 Xilinx Vertex6 xc6vcx75t上，LUT數為33496。在速度方面， Altivec向量協處理器在Synopsis的.13um工藝下，其速度為197

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