计算机工程与科学

作者：明天波1, 刘必慰1, 2, 胡春媚1, 2, 吴振宇1, 2, 宋睿强1, 2, 宋芳芳1

单位：1.国防科技大学计算机学院，湖南 长沙 410073；2.先进微处理器芯片与系统重点实验室,湖南 长沙 410073）

关键词：多端口寄存器文件,物理编译器,端口优化技术,启发式算法,计算机体系结构,

在专用微处理器设计中，设计师需反复尝试不同的体系结构参数以实现最佳应用支持。多端口寄存器文件作为核心部件，仍采用全定制或传统编译器辅助设计，但是这2种方法往往难以兼顾高性能需求与设计灵活性，因此难以与体系结构联合优化。提出一种用于多端口寄存器文件的物理编译器，可以全自动地快速生成指定容量和端口数的寄存器文件电路与版图。此外，还提出了优化的端口结构，以提升寄存器文件的并行访问性能；并提出了性能驱动的启发式算法，以实现优化的布局布线结果。使用所提出的编译器生成寄存器文件的时间约为数十小时，满足联合优化需求。与全定制设计相比，所提编译器速度提升了31.5%，功耗降低了28.8%；与传统编译器辅助设计相比，所提编译器速度提升了20.7%，功耗降低了33.9%。

来源：2025年第06期

《计算机工程与科学》期刊编辑部

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