Модифікація сучасного RISC процесора шляхом реалізації спеціалізованих інструкцій
DOI:
https://doi.org/10.18372/2073-4751.70.16842Ключові слова:
FPGA, інструкції визначені користувачем, асемблер, мови опису апаратури, процесорАнотація
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
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
