高性能SoC的访存调度模块设计与优化

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wayyy111
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
片上系统(SoC)作为消费电子产品的核心组成部分之一,集成了越来越多的功能模块,这些功能模块大多需要访问片外DRAM,而它们中有些具有高带宽访存需求,有些具有低延迟访存需求。如何对这些功能模块的访存请求进行调度,以满足它们对带宽和延迟的需求,关系到SoC系统的整体访存性能。  论文设计了一种访存调度模块,包含多端口调度模块和DRAM命令调度模块,它保证了SoC中的功能模块对访存带宽和访存延迟的需求。多端口调度模块采用了经典的差额加权轮询(DWRR)仲裁算法,DRAM命令调度模块采用了一种基于Bank的命令调度方法,实现了端口间带宽的精确控制。接着,在分析了DWRR的固定量化值对访存带宽和访存延迟的影响之后,论文提出了自适应差额加权轮询(ADWRR)仲裁算法,ADWRR的量化值随着系统状态进行自动调节,在满足系统访存带宽需求的同时确保访存延迟最小。此外,由于ADWRR的访存延迟随端口数和量化值的增大而增大,论文提出了一种基于优先级的自适应差额加权轮询(PADWRR)仲裁算法和一种基于优先级的命令调度方法,以此对上述访存调度模块进行优化,保证了低延迟访存需求。  论文最后采用系统级仿真验证方法,结果表明:带宽分配功能可实现端口间的带宽控制,并保证某些主设备的高带宽访存需求,与此同时,低延迟保证功能确保了某些主设备的低延迟访存需求。在系统访存带宽接近1900MB/s的3D游戏场景下,上述两种功能提供了各主设备的访存带宽需求和访存延迟需求。与某公司的商业IP MCTL相比,本文的访存调度模块的三端口同一Bank访存极限带宽提高了35.5%;低延迟保证功能的访存延迟比MCTL中对应的最高优先级的访存延迟最大可减小57%。
其他文献
初中英语课堂多是通过听、说、读、写方面的途径来开展教学。因此写作教学是英语教学的重要组成部分之一,它意味着全面考察初中生英语运用能力的综合体现。学生写作水平越高,意
PCI(Peripheral Component Interconnect)总线是一个面向多媒体技术的流行总线,是当今个人计算机的主流总线结构,并在嵌入式计算机和工业控制计算机领域具有广泛的应用前景。PCI总线在数据带宽、功耗、抗干扰性、开放性等诸方面的优良性能使其得到了迅速的普及和广泛的应用。 随着PCI总线的广泛应用,PCI总线控制器的设计显得尤为重要。严格的总线特征和总线定义使得总线控
随着集成电路特征尺寸的不断缩小,深亚微米、超深亚微米时代已经到来。在芯片功能日趋强大的同时信号完整性问题也已成为当前深亚微米集成电路物理设计中的关键问题。 信号
皮卫星是现代航天技术中的重要研究领域。这种卫星重量轻、研制周期短、机动性强、造价与发射成本低,往往采用一箭多星和子母卫星的发射方式,在卫星轨道上形成卫星群以编队飞行
在当前快速发展的信息时代中,语音通信成为人们远距离交流最为常用和快捷的方式,但随之而来的通信安全问题已成为一个人们面临的巨大挑战。混沌系统具有初始值敏感和不可预测
学位
随着数字系统及网络对计算量和通讯速度要求的不断提高,高速串行互连技术得到了广泛应用。时钟数据恢复(Clock and Data Recovery,CDR)系统是该技术的核心模块,它一般通过锁相环
随着信息技术的发展,人们的交互手段越来越多样化,对身份鉴别的要求随之越来越高。生物认证技术基于人们自身的生理和行为特征进行身份鉴别,以其独特的优势,日益显示出它的价值。
随着无线通信技术的飞速发展,线性调制技术正得到越来越广泛的应用。但包络变化的调制信号经过非线性功率放大器后会产生互调分量,因此必须采用线性化技术来减少由此产生的邻
学位