• 제목/요약/키워드: EISC 아키텍처

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복귀주소 스택을 활용한 얕은 파이프라인 EISC 아키텍처의 명령어 큐 효율성 향상연구 (Enhancing Instruction Queue Efficiency with Return Address Stack in Shallow-Pipelined EISC Architecture)

  • 김한이;이승은;김관영;서태원
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.71-81
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    • 2015
  • EISC 프로세서에서 LERI 폴딩과 루프 버퍼링을 지원하는 명령어 큐는 하드웨어적으로 20%를 차지하며, 그 효율성은 성능에 직결된다. 본 연구에서는 EISC 프로세서의 명령어 큐 아키텍처 효율성 향상을 복귀주소 스택(RAS)을 통해 실현하였다. 구현한 아키텍처는 EISC의 얕은 파이프라인 구조의 이점을 활용하여 잘못된 명령어 수행으로 인한 RAS Corruption 문제를 제거하였다. 실험에서, 4개 엔트리의 RAS는 명령어 큐의 플러시를 기존보다 최대 58.90% 줄였고, 8개 엔트리의 RAS는 이를 최대 61.28% 줄였다. 또한 실험 결과 8개 엔트리의 RAS는 3.47%의 성능향상을 보여주었고, 4개 엔트리의 RAS는 3.15%의 성능향상을 보여주었다.

EISC 임베디드 시스템을 위한 USB-JTAG Interface기반의 디버깅 시스템 개발 (Debugging Environment Via USB-JTAG Interface for EISC Embedded System)

  • 이호균;한영선;김선욱
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제17A권3호
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    • pp.153-158
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    • 2010
  • 많은 개발자들은 프로세서 디버깅을 위해 GDB를 사용한다. 임베디드 시스템에서 GDB의 원격 디버깅은 시리얼 통신을 사용한다. 그러나, 시리얼 통신은 속도에 제한이 있으며, 시리얼 포트 마저 점차 사라져 가는 추세이다. 이를 극복하기 위해 많은 임베디드 시스템이 JTAG 인터페이스를 탑재하고 있으며, USB 인터페이스를 사용하여 통신을 한다. 이 논문에서는 EISC 아키텍처 기반의 임베디드 시스템을 디버깅하기 위한 USB-JTAG 인터페이스 개발 방법을 제안하고, GDB환경에서의 USB 인터페이스 구축 방법과 디버깅 패킷을 분석하기 위한 JTAG 모듈의 개발 방법을 소개한다.

USB-JTAG Interface를 이용한 EISC 프로세서 디버거 개발 (Debugging Environment via USB-JTAG Interface for EISC Processor)

  • 이호균;김선욱
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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    • pp.47-48
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    • 2009
  • 많은 개발자들은 프로세서 디버깅을 위해 GDB를 사용한다. 임베디드 시스템에서 GDB의 원격 디버깅은 시리얼 통신을 사용한다. 그러나, 시리얼 통신은 속도에 제한이 있으며, 시리얼 포트 마저 점차 사라져 가는 추세이다. 이를 극복하기 위해 많은 임베디드 시스템이 JTAG 인터페이스를 탑재하고 있으며, USB 인터페이스를 사용하여 통신을 한다. 이 논문에서는 EISC 아키텍처 기반의 임베디드 시스템을 디버깅하기 위한 USB-JTAG 인터페이스 개발 방법을 제안하고, GDB 환경에서의 USB 인터페이스 구축 방법과 디버깅 패킷을 분석하기 위한 JTAG 모듈의 개발 방법을 소개한다.

낮은 복잡도의 Deeply Embedded 중앙처리장치 및 시스템온칩 구현 (Low-Complexity Deeply Embedded CPU and SoC Implementation)

  • 박성정;박성경
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.699-707
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    • 2016
  • 중앙처리장치를 중심으로 하는 각종 내장형 시스템은 현재 각종 산업에 매우 광범위하게 쓰이고 있다. 특히 사물인터넷 등의 deeply embedded (심층 내장형) 시스템은 저비용, 소면적, 저전력, 빠른 시장 출시, 높은 코드 밀도 등을 요구한다. 본 논문에서는 이러한 요구 조건을 만족시키는 중앙처리장치를 제안하고, 이를 중심으로 한 시스템온칩 플랫폼을 소개한다. 제안하는 중앙처리장치는 16 비트라는 짧은 명령어로만 이루어진 확장형 명령어 집합 구조를 갖고 있어 코드 밀도를 높일 수 있다. 그리고, 다중사이클 아키텍처, 카운터 기반 제어 장치, 가산기 공유 등을 통하여 로직 게이트가 차지하는 면적을 줄였다. 이 코어를 중심으로, 코프로세서, 명령어 캐시, 버스, 내부 메모리, 외장 메모리, 온칩디버거 및 주변 입출력 장치들로 이루어진 시스템온칩 플랫폼을 개발하였다. 개발된 시스템온칩 플랫폼은 변형된 하버드 구조를 갖고 있어, 메모리 접근 시 필요한 클락 사이클 수를 감소시킬 수 있었다. 코어를 포함한 시스템온칩 플랫폼은 상위 언어 수준과 어셈블리어 수준에서 모의실험 및 검증하였고, FPGA 프로토타이핑과 통합형 로직 분석 및 보드 수준 검증을 완료하였다. $0.18{\mu}m$ 디지털 CMOS 공정과 1.8V 공급 전압 하에서 ASIC 프론트-엔드 게이트 수준 로직 합성 결과, 50MHz 동작 주파수에서 중앙처리장치 코어의 논리 게이트 개수는 7700 수준이었다. 개발된 시스템온칩 플랫폼은 초소형 보드의 FPGA에 내장되어 사물인터넷 분야에 응용된다.