计算机工程与科学 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (06): 976-987.
明天波1,刘必慰1,2,胡春媚1,2,吴振宇1,2,宋睿强1,2,宋芳芳1
MING Tianbo1,LIU Biwei1,2,HU Chunmei1,2,WU Zhenyu1,2,SONG Ruiqiang1,2,SONG Fangfang1
摘要: 在专用微处理器设计中,设计师需反复尝试不同的体系结构参数以实现最佳应用支持。多端口寄存器文件作为核心部件,仍采用全定制或传统编译器辅助设计,但是这2种方法往往难以兼顾高性能需求与设计灵活性,因此难以与体系结构联合优化。提出一种用于多端口寄存器文件的物理编译器,可以全自动地快速生成指定容量和端口数的寄存器文件电路与版图。此外,还提出了优化的端口结构,以提升寄存器文件的并行访问性能;并提出了性能驱动的启发式算法,以实现优化的布局布线结果。使用所提出的编译器生成寄存器文件的时间约为数十小时,满足联合优化需求。与全定制设计相比,所提编译器速度提升了31.5%,功耗降低了28.8%;与传统编译器辅助设计相比,所提编译器速度提升了20.7%,功耗降低了33.9%。