一种1 GHz多端口低功耗寄存器堆设计

李娇; 王良华; 毕卓; 刘鹏

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一种1 GHz多端口低功耗寄存器堆设计

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超标量处理器中的寄存器堆通常采用多端口结构以支持宽发射,这种结构对寄存器堆的速度、功耗和面积提出了很大的挑战.设计了一个64* 64 bit多端口寄存器堆,该寄存器堆能够在同一个时钟周期内完成8次读操作和4次写操作,通过对传统单端读写结构的存储单元进行改进,提出了电源门控与位线悬空技术相结合的单端读写结构的存储单元,12个读写端口全部采用传输门以加快访问速度.采用PTM 90 nm、65 nm、45 nm和32 nm仿真模型,在Hspice上进行仿真,与传统单端读写结构相比较,所提出的方法能够显著提升寄存器堆的性能,其中写1操作延时降低超过32％,总功耗降低超过45％,而且存储单元的稳定性也得到明显改善.

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来源
《计算机工程与科学》 |2015年第12期|2222-2227|共6页
作者
李娇; 王良华; 毕卓; 刘鹏;
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作者单位

上海大学微电子研究与开发中心;

上海200072;

上海大学新型显示技术及应用集成教育部重点实验室;

上海200072;

上海大学微电子研究与开发中心;

上海200072;

上海大学微电子研究与开发中心;

上海200072;

上海大学机电工程与自动化学院自动化系;

上海200072;

上海大学微电子研究与开发中心;

上海200072;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类存贮器;
关键词
寄存器堆; 单端结构; 电源门控; 位线悬空;

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