低功耗X86指令译码部件的设计与实现

• 作者: 任向隆 刘航 张骏 田泽 许宏杰
• 来源期刊: 航空计算技术
• 关键词: 微处理器 低功耗 指令译码 X86
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 计算机应用
• 页码范围: 98-102
• 页数: 5页
• 分类号: TP303
• 语种: 中文

摘要

随着处理器设计技术和半导体制造工艺的进步,芯片的规模和复杂度急剧增大,不断提升的功耗密度对系统工作的可靠性和稳定性造成很大影响,"功耗墙"已经成为提升处理器性能的最大障碍.介绍了低功耗设计的基本原理,结合X86指令集的特点,设计了一种X86指令译码器,并在体系结构层次上,提出从指令预取队列和译码队列两个不同角度对X86指令译码器进行低功耗设计的方法.基于SMIC 180 nm CMOS工艺,采用Synopsys DC工具进行了综合实现,并对译码器低功耗设计效果进行了评估.结果表明,在几乎不影响速度和面积的前提下,指令译码器关键数据通路寄存器平均翻转率降低了17.16％.