Модифікація сучасного RISC процесора шляхом реалізації спеціалізованих інструкцій

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.18372/2073-4751.70.16842

Ключові слова:

FPGA, інструкції визначені користувачем, асемблер, мови опису апаратури, процесор

Анотація

Існують багато алгоритмів, які використовують одні й ті самі функції. Прикладом таких функцій є тригонометричні. Тригонометричні функції застосовуються в багатьох алгоритмах цифрової обробки сигналів, наприклад перетворення Хартлі, пе-ретворення Фур’є та у комп’ютерній графіці.

Виконання даних операцій тільки при програмній реалізації відносно повільне. Якщо написати процесорні інструкції, що будуть сприйматися процесором як власні, тобто будуть в конвеєрі процесора, то швидкодія даних операцій зросте.

Було розроблено апаратну реалізацію обрахування функції sin(x) на основі сучасного комерційного процесору MIPSfpga та протестованого на платі DE2-115.Це необхідно для задач, де обмежена потужність процесора, наприклад вбудовані системи. Це рішення не універсальне, а спеціалізоване.

Вперше запропонована інструкція для обрахування функції sin(x) за допомогою  полінома Тейлора, яка була впроваджена у процесорне ядро MIPSfpga, та протестована у пакеті ModelSim та на FPGA платі Altera DE2-115. Результати роботи можна використати для вивчення роботи процесора, ознайомлення з інструкціями користувача, покращення поточної реалізації, для модернізації існуючих інструкцій та реалізації нових процесорних інструкцій, використовуючи роз-роблені модулі.

Посилання

Harris D., Harris S.. Digital Design and Computer Architecture, 2nd Edition. – 2012. – 720 p.

Uwe Meyer-Baese. Digital Signal Processing with Field Programmable Gate Arrays, Fourth Edition: навчальний посібник. – Springer, 2005. – 930 c.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-06-24

Як цитувати

Воронцов, В., & Лукашенко, В. (2022). Модифікація сучасного RISC процесора шляхом реалізації спеціалізованих інструкцій. Проблеми iнформатизацiї та управлiння, 2(70), 19–23. https://doi.org/10.18372/2073-4751.70.16842

Номер

Том 2 № 70 (2022)

Розділ

Статті

Ліцензія

Науковий журнал дотримується принципів відкритого доступу (Open Access) та забезпечує вільний, негайний і постійний доступ до всіх опублікованих матеріалів без фінансових, технічних або юридичних обмежень для читачів.

Усі статті публікуються у відкритому доступі відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).

Авторські права

Автори, які публікують свої роботи в журналі:

  • зберігають за собою авторські права на свої публікації;

  • надають журналу право на перше опублікування статті;

  • погоджуються на поширення матеріалів за ліцензією CC BY 4.0;

  • мають право повторно використовувати, архівувати та поширювати свої роботи (у тому числі в інституційних та тематичних репозитаріях) за умови посилання на первинну публікацію в журналі.