System-on-chip memory design for a domain-specific RISC-V processor

Çizge uygulamalarının kullanımı bir çok alanda yaygındır ancak düzensiz ve veriye dayalı bellek erişim kalıpları, büyük boyutlu çizge verisi ile birleşince, genel amaçlı bilgi işlem sistemleri çizge işlemede düşük performans göstermektedir. Varolan çalışmalarda, FPGA temelli donanım hızlandırıcıları, performans prob- lemlerini azaltmak ve enerji verimliliğini artırmak için önerilirken program- lanabilirlik ve esneklik konuları arka planda kalmıştır. Bu tez, alana özgü bir işlemci tasarımının, bir Çip-Üstü-Sistem platformunda donanımsal olarak gerçeklenmesini ve buna eşlik eden bir bellek çatısı tasarımını sunmaktadır. Önerilen mimari, taban alınan tasarımın mikro-mimarisini iyileştirmekte, taban tasarımı Sistem-Üstü-Çip'e bir çip-üzeri veri iletişim yolu protokolü kullanarak entegre etmekte ve alternatif bellek çatılarının tasarımlarını karşılaştırmaktadır. Donanım gerçeklenmesi, son teknoloji bir değerlendirme kartında yapılmıştır. Popüler çizge denektaşları, tasarlanan sistemin performans ölçümlerinde kul- lanılmış ve en iyi performans çıktısı için çeşitli sistem parametreleri üzerinde has- sasiyet analizi yapılmıştır. Güç tüketimi ve kaynak kullanımı üzerine bir analiz de çalışmaya dahil edilmiştir. Genel itibariyle, denektaşına ve çizge verisine göre değişmekle beraber, averaj hızlanma değerleri %15 ile %25 arasında ölçülürken, çip-üzeri güç tüketim değeri 3.8 ile 4.2 Watt olarak ölçülmüştür.