일반기술

적응형 파이프라인을 적용한 병렬 처리 프로세서 구조

□ 원리 및 구성 1. 원리: 해당 기술은 적응형 파이프라인을 적용한 병렬 처리 프로세서 구조에 관한 것으로 비동기식 적응형 파이프라인과 병렬 처리 방식을 시스템에 적용하는 기술이다. 2. 구성 1) 파이프라인 스테이지 래치 및 컨트롤러 2) 명령어 구분 IF 스테이지 3) thumb 디코더를 포함하는 제 3스테이지 4) ARM 디코더를 포함하는 제 4스테이지 5) 명령어를 구분하여 출력시키기 위한 디코더를 포함하는 제 5스테이지로 구성된 ID 스테이지 7) 명령어에 따른 실행 동작이 수행하는 제 7스테이지 8) 제 7스테이지에서 조인동작에 의하여 메모리나 레지스터 파일로의 저장을 위한 제 6 스테이지 및 제 8 스테이지로 구성된 EX 스테이지 □ 기술적 배경 비동기 시스템은 동작이 필요 없는 모듈들이 휴지상태에 있을 때 에너지를 소모하지 않는 이점을 가지므로 비동기 시스템의 설계는 적은 전력 소모로 인해 서브 마이크로 시스템 설계 방법 중의 하나로 인식되고 있다. □ 기존기술 기존의 파이프라인 구조가 프로세서에 적용되어 칩으로 제작되면 파이프라인 동작의 수정이 불가능하며 기존의 동기식 파이프라인 시스템은 고정된 파이프라인의 길이와 위치를 갖기 때문에 가변적인 동작에 대한 대응이 어렵다. 또한 기존의 명령어 병렬 방법이 사용된 프로세서인 VLIW(Very Long Instruction Word)방식 및 슈퍼스칼라구조는 명령어의 병렬 처리를 위해 실행 유닛의 수를 증가시키게 되어 프로세서의 하드웨어 크기와 전력 소모를 증가시키는 문제점이 있었다. □ 중요성 및 독창성 하드웨어 IP의 형태로 구현되더라도 파이프라인의 위치를 유연하게 변경시킬 수 있도록 하여 프로세서의 실행중인 명령어의 필요 데이터 패스가 명령어 종류에 따라 각각 다르게 구현되고 모든 명령어들에 최적화되도록 실행 데이터 패스를 정의할 수 있게 된다. 또한 명령어의 종류에 따라 전체 시스템을 여러 개의 데이터 패스로 분리하여 서로 다른 데이터패스를 갖는 명령어들은 동시에 실행시킨다는 점에서 중요성과 독창성을 인정할 수 있다. □ 적용제품 및 경쟁제품 시스템 프로세서나 고기능 하드웨어 제작에 적용된다. □ 기술의 특/장점1. 시스템의 불필요한 동작을 제거할 수 있다. 2. 하드웨어의 증가 없이 여러 종류의 명령어를 병렬로 처리한다. 3. 이로 인해 기존의 프로세서에 비해 명령어 처리 속도가 증가한다. 4. 하드웨어의 증가가 없으므로 소비 전력이 감소하는 장점이 있다.