スーパスカラ向けマルチバンクレジスタファイルの詳細設計(CPSY-5 マイクロアーキテクチャ)(2004年並列/分散/協調処理に関する「青森」サマーワークショップ(SWoPP青森2004))

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概要

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近年,スーパスカラプロセッサの並列度の向上によって,レジスタファイルは大規模化,多ポート化する傾向にある.この結果,チップ面積,アクセスタイム,消費電力の増大といった問題が深刻になっている.この問題に対処する方法の一つにレジスタファイルをバンク化し,小面積化,高速化,低消費電力化を実現するマルチバンクレジスタファイルの利用が考えられる.本稿では,マルチバンクレジスタファイルの利用に適したスーパスカラプロセッサの構成を考え,マルチバンクレジスタファイルを実現するのに必須となる機能ユニットであるレジスタアクセススケジューリング機構,レジスタリネーミング機構,リザベーションステーションについて詳細設計を行った.その結果ゲート数が従来の構成と比べ55%増加したが,レジスタアクセス速度を32%向上できた.また,レジスタファイル自体の面積を70%小さくし,マルチバンクレジスタファイルをプロセッサに用いる有効性を示すことができた.
社団法人電子情報通信学会の論文
2004-07-25

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