低功耗、高性能RISC-Ⅴ处理器的研究与设计

• 作者: 唐俊龙 袁攀 吴圳羲 卢英龙 邹望辉
• 来源期刊: 单片机与嵌入式系统应用
• 关键词: 嵌入式系统 乱序 三级流水线 RISC-Ⅴ指令集
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 专题论述|TOPICAL DISCUSS
• 页码范围: 6-9,13
• 页数: 5页
• 分类号: TP332
• 语种: 中文

摘要

针对嵌入式物联网设备对处理器小面积、低功耗、高性能的需求,提出一种顺序发射、乱序执行、乱序写回的三级流水线结构,设计了一款基于开源RISC-Ⅴ指令集的32位低功耗高性能处理器,支持RISC-Ⅴ基本整数运算、乘除法指令集,采用WFI休眠指令与时钟门控技术实现休眠模式.在VCS环境下验证了处理器的逻辑功能,通过SMIC 110 nm工艺库在DC环境下完成了逻辑综合,得到了处理器功耗为0.21 mW,面积开销为20.5k个逻辑门,最后通过运行Core Mark跑分程序测试处理器性能,指令执行速度为2.54 CoreMark/MHz.验证结果表明,本设计同时兼顾了处理器功耗与性能,可以很好地应用于小面积、低功耗、高性能的嵌入式场景.