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一种高带宽向量地址产生器的设计与实现

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YHFT-XDSP是一款自主设计的面向无线基站应用的32位高性能数字信号处理器,根据通信算法的访存行为及其高带宽的存储结构特点,提出了一种高带宽的向量地址产生器( Vector Address Generation Unit,VAGU),可并行执行两条向量访存指令,支持YHFT-XDSP中基于单指令多数据(Single Instruction Multiple Data,SIMD)结构的向量处理部件(Vector Processing Unit,VPU)对向量存储器(Vector Memory,VM)的非对齐访问和有限共享.VAGU除了完成向量访存指令译码和地址计算功能外,还实现了一种向量访问重整理单元(Vector Accessing Reorder Unit,VARU),根据计算出的地址信息对VPU访问VM的地址进行带宽扩展和对齐整理,将各套访问VM的请求、数据、地址等访存信息进行整理和移位操作,使其与VM各访存接口带宽匹配、对齐,实现了对VM的地址非对齐访问；当以字节和半字粒度向量数据访问VM时,还将其带宽分别压缩成字访问带宽的1/4和1/2,减少了访存冲突几率,实现了字节、半字、字粒度地址连续的向量数据访存.实验结果表明,该VAGU不仅为向量处理部件提供了充足的数据访问带宽,还减少了向量处理部件内部数据的混洗等操作,压缩了代码密度,提高了算法的访存效率,降低了功耗.

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