嵌入式系统优化：ScratchPad Memory的研究与应用

"这篇博士学位论文探讨了基于ScratchPad Memory的嵌入式系统优化，旨在通过有效利用ScratchPad Memory来提升系统性能、实时性和能效。作者胡威在导师陈天洲教授的指导下，研究了如何利用这种特殊的片上存储技术来优化嵌入式系统，减少内存访问时间，降低能耗，并以此提高整个系统的效能。" 在嵌入式系统领域，随着技术的快速发展，对系统性能、实时响应和能源效率的需求日益增强。系统设计必须在硬件和软件层面实现高效协同，以满足这些需求。System-on-Chip (SoC) 和 Multi-Processor System-on-Chip (MPSoC) 的发展使得片上组件的集成度更高，性能更强，同时也带来了更高效的片上面积利用率。 ScratchPad Memory，作为一种非缓存用途的片上SRAM，已经成为提升嵌入式系统性能的关键。它可以直接由处理器高速访问，减少了处理器与内存之间的延迟，且因其软件可控、响应快、占用空间小和功耗低的特性，被广泛应用于嵌入式设计中。 论文主要围绕三个核心方向展开研究： 1. **ScratchPad Memory的配置与管理**：探讨如何最佳地分配和管理ScratchPad Memory，以适应不同应用程序的需求，同时确保数据和指令的高效访问。 2. **程序优化与加速**：研究如何通过智能地将代码和数据移动到ScratchPad Memory，减少内存访问次数，从而提升程序运行速度。 3. **能耗优化**：分析如何利用ScratchPad Memory来降低存储访问相关的能耗，这对于能源有限的嵌入式设备尤其重要。 通过以上三个方面的研究，论文旨在提供一套有效的策略和方法，指导嵌入式系统开发者更好地利用ScratchPad Memory，以达到性能优化、实时性增强和能效提升的目标。这不仅对学术研究有重要价值，也将对实际的嵌入式系统设计和优化实践产生积极影响。