培训对象: 数字IC架构师、高性能计算芯片设计师、低功耗SoC设计师、CPU/GPU/DSP开发者。
培训目标:
掌握数字IC高性能架构设计方法(流水线、并行、乱序执行)。
理解低功耗设计技术(DVFS、时钟门控、电源门控)。
能够进行性能-功耗-面积(PPA)的权衡优化。
具备复杂数字系统的架构设计能力。
培训内容介绍:
二、流水线技术: 设计深度流水线结构(取指、译码、执行、访存、写回),处理流水线冒险(数据相关、控制相关)。
三、超标量架构: 设计多发射流水线,实现指令级并行(ILP),优化指令调度和重命名。
四、乱序执行: 设计保留站、重排序缓冲(ROB),实现乱序执行提高IPC(每周期指令数)。
五、多核与多线程: 设计同构/异构多核架构,实现线程级并行(TLP),优化缓存一致性协议。
六、向量处理器架构: 设计SIMD向量单元,优化数据级并行(DLP),提高计算密集型任务的性能。
七、存储层次优化: 设计多级Cache(L1/L2/L3),优化预取算法和替换策略,减少访存延迟。
八、时钟门控技术: 在RTL级别插入时钟门控,降低动态功耗,优化门控使能逻辑。
九、电源门控技术: 设计电源开关和保持寄存器,实现模块级电源关断,降低漏电功耗。
十、动态电压频率调节(DVFS): 设计电压频率调节策略,根据工作负载动态调整性能和功耗。
十一、功耗分析工具: 使用PrimeTime PX、PowerArtist进行功耗分析,识别功耗热点,优化设计。
十二、实战项目:处理器核架构设计: 完成从架构设计、RTL实现到PPA优化的完整流程。