基于三級流水RISC CPU的Cache的設(shè)計的開題報告

基于三級流水RISCCPU的Cache的設(shè)計的開題報告一、選題背景隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機系統(tǒng)的性能需求越來越高。在計算機系統(tǒng)中，CPU的性能是至關(guān)重要的一環(huán)。CPU的性能優(yōu)化一直是計算機系統(tǒng)設(shè)計的重要方向之一。對于提升CPU性能來說，Cache的設(shè)計是一個非常重要的方面。Cache是一種非常重要的存儲器技術(shù)，通過在CPU和主存之間添加一個快速而小的存儲器，來緩存主存的數(shù)據(jù)。Cache的加入可以提高CPU的訪問速度，從而提高計算機的性能。因此，設(shè)計一個高效的Cache對于提高計算機系統(tǒng)的性能非常重要。本項目擬設(shè)計一個基于三級流水RISCCPU的Cache，并對其進行仿真和分析。二、設(shè)計目的本項目的設(shè)計目的是：1.設(shè)計一個基于三級流水RISCCPU的Cache。2.完成各級Cache的命中率、開銷和時延等性能指標分析。3.對Cache的設(shè)計進行改進優(yōu)化，得出更優(yōu)的性能指標。三、設(shè)計內(nèi)容1.基于三級流水RISCCPU的Cache設(shè)計(1)L1Cache設(shè)計·Cache大?。?6KB·塊大?。?2B·關(guān)聯(lián)度：直接映射·替換策略：LRU·寫策略：寫回(2)L2Cache設(shè)計·Cache大小：256KB·塊大?。?4B·關(guān)聯(lián)度：4路組相聯(lián)·替換策略：LRU·寫策略：寫回(3)L3Cache設(shè)計·Cache大?。?MB·塊大?。?12B·關(guān)聯(lián)度：8路組相聯(lián)·替換策略：LRU·寫策略：寫回2.性能分析(1)通過基準程序得出各級Cache的命中率、開銷和時延等性能指標。(2)進一步分析各級Cache的性能指標和系統(tǒng)的性能指標，找出性能瓶頸，提出改進措施。3.改進優(yōu)化(1)對各級Cache的設(shè)計進行優(yōu)化，如更改Cache的大小、塊大小、關(guān)聯(lián)度等參數(shù)，改變緩存替換策略、寫策略等參數(shù)，以達到更好的性能。(2)通過對改進優(yōu)化后的Cache進行測試和分析，得出改進優(yōu)化后的性能指標。四、設(shè)計意義本項目的設(shè)計對于深入理解Cache的原理和Cache對計算機系統(tǒng)性能的影響有著重要的意義。同時，通過對Cache的設(shè)計進行改進優(yōu)化，可以使得計算機系統(tǒng)的性能得到進一步的提升。五、參考文獻[1]Hennessy,J.L.andPatterson,D.A.Computerorganizationanddesign:thehardware/softwareinterface.MorganKaufmannPublishers,2014.[2]Zhang,W.Cache快速指南.電子工業(yè)出版社,2013.[3]DavidA.PattersonandJohnL.Hennessy.Computerorganizationanddesign:theh