复旦大学
硕士学位论文
DSP系统的功耗及性能评估姓名：***
申请学位级别：硕士
专业：电路与系统
指导教师：***
20030526
摘要
ＤＳＰ系统的功耗及性能评估
摘要
集成电路系统的不断发展已使简单的定性分析很难在设计初期判断系统的可实现性和系统性能，有必要
在设计流程中加入系统评估这一环节以进行可行性分析。数字信号处理器（ＤＳＰ）是当前嵌入式系统中的核心产品之一，并且它的软硬件协同设计、架构多样化等特定使得ＤＳＰ的选择非常困难。在现在的许多应用领域如移动通讯、多媒体等，功耗和性能是两个非常主要的指标（这里的性能主要指完成某～任务所需要的时间）。所以，ＤＳＰ系统的功耗／性能评估是一个非常重要的问题。
已有许多文献讨论ＤＳＰ系统功耗／性能评估的问题。但他们通常是作为两个不同问题加以讨论。另外，在功耗分析时，他们都是在ＤＳＰ硬件和ＤＳＰ汇编程序已完成的情况下作评估工作。其中的一个盛大问题在于，由于当前ＤＳＰ编译能力的低效性，ＤＳＰ汇编程序的实现需要花费很多的人力。这样，评估并不能在设计一开始就进行，而是评估前就需要投入很多的时间用于汇编程序的生成。
本文最主要的工作就是希望能在具体的ＤＳＰ汇编程序还没有实现时（只具有用高级语言如Ｃ实现的算法），另外也不需要ＤＳＰ硬件设计完全结束时，就对应用程序实现需要消耗的功耗和运算时间进行评估。工作的具体贡献主要包括：１．提出了一个操作类的概念来联系ｃ语言和汇编语言。操作类要能体现两种语言的共性，既易于从Ｃ程序提取，又易于用汇编实现。
２．注意到功耗本身与程序执行时间的密切相关性，把功耗与性能的分析联系在一起考虑。
３．提出了通过对操作类的分析来实现对应用程序功耗和性能评估的方法，并通过实例比较评估结果和实际结果来证明此方法的有效性。野苋菜的功效与作用
４．提出了通过两步评估和一步验证来确保系统设计正确性的流程。第一步评估是基于操作类的评估。第二步评估是基于指令模型的评估。并且这个指
价格变动的影响
令级的评估模型还可以用于下一步的验证模型。
论文共分七章。首先是绪论与背景。然后提出了操作类的概念。第三、四、五章阐述了通过分析操作类和ＤＳＰ特点来评估应用程序功耗和性能的方法，并通过实例说明其可行性。第六章提出了包含评估的设计流程。最后是总结。
关键词：集成电路，ＤＳＰ系统，功耗，评估，操作类
Ａｂｓｔｒａｃｔ
ＰｏｗｅｒａｎｄＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＤＳＰＳｙｓｔｅｍ
焊接性
追女生的技巧和方法Ａｂｓｔｒａｃｔ
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１．ＰｒｏｐｏｓｅｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎｏｆｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｌａｓｓｔｏｃｏｎｎｅｃｔｔｈｅＣｌａｎｇｕａｇｅａｎｄａｓｓｅｍｂｌｙｌａｎｇｕａｇｅ．Ｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｌａｓｓｓｈｏｕｌｄｄｅｌｉｖｅｒｔｈｅｃｏｍｍｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｏｆ
春光好
２
Ａｂｓｔｒａｃｔ
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２．Ｃｏｍｂｉｎｅｔｈｅｐｏｗｅｒａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｏｇｅｔｈｅｒｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ．
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ｃｌａｓｓ，ａｎｄａｔｌａｓｔｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｕｓｉｎｇｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｌａｓｓ．
ａｎｄａｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｔｅｐｔｏ４，Ｐｒｏｐｏｓｅａｄｅｓｉｇｎｆｌｏｗｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｗｏｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｔｅｐｓ
ｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓｙｓｔｅｍｖａｌｉｄａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｆｉｒｓｔｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｔｅｐｉｓｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｂａｓｅｄｔｈｅ
ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｔｅｐｉｓｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｌａｓｓ．Ｔｈｅｓｅｃｏｎｄ
ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌｅｖｅｌｍｏｄｅｌ，ｔｈａｔｉｓ，ｓｅｔｕｐａｌｌｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ－ｐｏｗｅｒａｎｄｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ—
ｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｓｙｓｔｅｍｐｏｗｅｒ／ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｏｎｅｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｏｆｔｈｉｓｔｉｍｉｎｇｍｏｄｅｌｔｏ
ｍｏｄｅｌｌａｙｓｉｎｔｈｅｒｅ—ｕｓａｂｉｌｉｔｙａｔｔｈｅｌａｔｅｒｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ．
Ｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｈａｓｓｅｖｅｎｃｈａｐｔｅｒｓ．Ｆｉｒｓｔｉｓｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ．Ｔｈｅｎｐｒｏｐｏｓｅｔｈｅ
ｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｌａｓｓ．Ｔｈｅｃｈａｐｔｅｒ３—５ｇｉｖｅｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｐｏｗｅｒ／ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｕｓｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｌａｓｓ，ａｎｄｐｒｏｖｅｉｔｓｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｕｓｉｎｇｓｏｍｅｅｘａｍｐｌｅｓ．Ｃｈａｐｔｅｒ６ｐｒｏｐｏｓｅｓａｎｅｗｄｅｓｉｇｎｆｌｏｗｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎ．Ａｎｄｔｈｅｌａｓｔｉｓｔｈｅｓｕｍｍａｒｉｚａｔｉｏｎ．
ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ＶＬＳＩ，ＤＳＰＳｙｓｔｅｍ，ＥｎｅｒｇｙＣｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ，ＯｐｅｒａｔｉｏｎＣｌａｓｓ
海娃娃３
黄渤个人资料迷茫的说说第一章绪论及背景
第一章绪论及背景
１．ＩＤＳＰ系统功耗／性能评估的必要性
１．１．１Ｉｃ系统评估的概念和必要性
系统评估的基本思想是在系统设计初期作可行性分析以便于从众多方案中选择一种最优的方案。或者是在系统设计过程中进行结果估计，这样可以尽早发现系统的性能缺陷或瓶颈以便进行改进。
系统评估并不是一个新的概念，在很多系统设计中都有明确的步骤和内容。比如在软件工程中有可行性分析的步骤用于估计设计时间、设计成本等。网络设计中需要估计系统处理效率、系统可靠性等［４５］。
初期的Ｉｃ设计由于系统不是很复杂，没有强调设计评估。一个普通的设计流程如图１－１［４７，４８］。
ｎｏｔｎｅｅｄ
ａｎｙｆｅｅｄｂａｃｋ？？
图卜１：普通ＡＳＩＣ设计流程
当前，这个设计流程的缺点越来越明显。其一，在深亚微米工艺中，综合、时序验证和布局布线之间的关联性越来越强，导致它们之间的反复会越来越多，需要把它们整和在一起。·其二，随着电路的规模、复杂性的不断提高，电路系统中包含的资源越来越多，简单的定性分析很难判断系统的可实现性和系统性能，就是说很难保证ＳＰＥＣ的合理性。在ＳＰＥＣ定义之后马上进行ＲＴＬ设计很有可能在设计流程后
