低功耗嵌入式系統(tǒng)的性能與功耗研究.pdf

1、近年來，處理器的性能依然遵循摩爾定律不斷提高，功耗也隨之增加。各類便攜智能終端和移動(dòng)通訊設(shè)備迅速普及，人們對(duì)移動(dòng)計(jì)算的要求越來越高。這些移動(dòng)計(jì)算設(shè)備通常采用電池作為重要的電力來源，而電池技術(shù)近年來沒有重大突破。如何降低功耗，以便在有限的體積、重量等設(shè)計(jì)約束下，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)計(jì)算設(shè)備高性能，長(zhǎng)使用時(shí)間的設(shè)計(jì)目標(biāo)，成為眾多系統(tǒng)設(shè)計(jì)者研究的重點(diǎn)。 本文對(duì)嵌入式系統(tǒng)的功耗和性能進(jìn)行了綜合研究，首先對(duì)嵌入式系統(tǒng)的功耗問題進(jìn)行了介紹；然后介紹了功

2、耗的基本知識(shí)，對(duì)目前國(guó)內(nèi)外對(duì)功耗問題的研究現(xiàn)狀按照邏輯設(shè)計(jì)級(jí)，架構(gòu)設(shè)計(jì)級(jí)和操作系統(tǒng)級(jí)進(jìn)行分析和概括；進(jìn)而在體系架構(gòu)層次，提出了一種基于高頻值的可重構(gòu)數(shù)據(jù)Cache設(shè)計(jì)，一方面對(duì)數(shù)據(jù)局部性進(jìn)行優(yōu)化，一方面對(duì)高頻值數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)性能和功耗的平衡，并在模擬器上進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證；在操作系統(tǒng)層次，在XScale的電源管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了分析，對(duì)其動(dòng)態(tài)電源管理算法提出了內(nèi)存訪問模型，動(dòng)態(tài)采樣等改進(jìn)；最后總結(jié)全文，對(duì)嵌入式系統(tǒng)的功耗和性能研