基于LoRa的气象监测系统:访存流水线详解
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更新于2024-08-06
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在"访存流水线-基于LoRa技术的气象监测系统"这篇文章中,主要讨论的是计算机架构中的一个重要组成部分——访存流水线,特别是在针对申威1621处理器的上下文中。申威1621处理器是成都申威科技有限责任公司的一款产品,其结构手册详细阐述了处理器的内部设计和工作原理。
访存流水线是处理Load/Store类指令的关键环节,这些指令涉及数据的加载和存储操作。当这类指令在指令流水线的读寄存器站台后进入流水线,其流程如下:
1. 地址计算和DTB转换:指令中的虚拟地址首先被计算出来,然后通过数据总线(Data Translation Buffer,DTB)转换为物理地址,以便于寻址内存。
2. 数据Cache查询:使用物理地址查询一级数据Cache,判断指令是否命中缓存。如果命中,可以显著减少访问内存的时间。
3. 数据读取和传输:对于Load指令,命中Cache的数据会通过内部数据通路传递给整数或浮点执行部件。Store指令则将数据写入存储队列SQ。
4. 寄存器写入:Load指令的结果会被写入相应的整数寄存器文件或浮点寄存器文件,而Store指令的结果会进入存储队列。数据传输可能涉及到不同寄存器文件之间的操作,这种操作延迟通常为4个时钟周期。
对于Load/Store指令,由于可能涉及多个层次的缓存和外部存储器,访存延迟是不确定的。如果只命中一级数据Cache,整个过程可能需要4个时钟周期;但如果命中二级Cache,延迟将缩短至11个周期。这表明了缓存优化在提升处理器性能中的关键作用。
文章还提到了申威1621处理器的其他部分,例如指令部件,包括转移预测器、指令流地址转换、取指控制、指令译码、寄存器重命名、指令发射、重排序缓冲以及中断和异常管理等。整数执行部件包括整数寄存器文件和整数功能部件,而浮点执行部件则负责处理浮点运算。
整体来看,这篇文章深入剖析了申威1621处理器的内部结构和工作流程,特别是针对访存流水线的详细设计,这对于理解处理器性能优化和硬件架构设计具有重要意义。同时,文档还提供了申威科技公司的联系方式和文档更新记录,以便用户获取最新的产品信息和技术支持。
2010-01-12 上传
2021-10-02 上传
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sun海涛
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