Geri Dön

Supporting floating point instructions in NEORV32 RİSC-V soft core processor

NEORV32 RİSC-V işlemcisinde kayan nokta komutların desteklenmesi

  1. Tez No: 841154
  2. Yazar: IŞIL HÖCEK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ATAKAN DOĞAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Devreler ve Sistemler Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 81

Özet

RISC-V Komut Seti Mimarisi (KSM), işlemci tasarımı için özelleştirilebilir bir çerçeve sunar; ancak temel RISC-V KSM kayan nokta işlemleri için komutlar içermemektedir. Bu ihtiyaç, F uzantısının temel komut seti mimarisine entegre edilmesiyle karşılanmaktadır. Bu tezin amacı, sadece temel RISC-V KSMni destekleyen NEORV32 yumuşak çekirdek işlemcisinin mikromimarisine F uzantısının eklenmesi yoluyla yumuşak çekirdek işlemcisinin işlevselliğini artırmaktır. Temel RISC-V komut seti mimarisine dayalı NEORV32 işlemcisinin tasarımı, F uzantısının dahil edilmesinden fayda sağlayabilecek alanları belirlemek için incelenmiştir. F uzantısının NEORV32 yumuşak çekirdek işlemci mimarisine entegrasyonu, komut seti uzantısındaki tüm komutların gerçeklenmesini, işlemcinin veri yolu ve kontrol yolunun optimize edilmesini ve orjinal işlemciyle sorunsuz bağlantıyı içermektedir. Geliştirilmiş işlemci tarafından elde edilen performans iyileştirmelerini kayan nokta hesaplama hızı ve genel sistem verimliliği üzerindeki etkisini değerlendirmek için çeşitli simülasyon teknikleri kullanılmıştır. Kayan nokta talimatlarını içeren assembly kodları oluşturulmuş ve çekirdek işlemci üzerinde test edilmiştir; bu sayede F uzantısı entegrasyonunun sağladığı faydalar hakkında bilgiler sunulmuştur. Bu tez, F uzantısının entegrasyonuyla yumuşak çekirdek işlemcilerin tasarımının gelişimine katkı sağlar. Bulgular, gömülü sistemler, yüksek performanslı hesaplama kümeleme birimleri ve bilimsel simülasyonlar da dahil olmak üzere geniş bir yelpazedeki hesaplama sistemleri için önemli sonuçlar doğurur. Bu sistemler, karmaşık matematiksel hesaplamaları, doğru fiziksel simülasyonları ve yüksek hassasiyetle veri analizi yapabilmek için kayan nokta aritmetiğinin sağladığı hesaplama doğruluğuna ve esnekliğine güçlü bir biçimde bağımlıdır.

Özet (Çeviri)

The RISC-V Instruction Set Architecture (ISA) provides a customizable framework for processor design; however, the base RISC-V ISA does not have floating-point operation instructions. This necessity is addressed by integrating the F extension into the base instruction set architecture. The main objective of this thesis is to enhance the functionality of NEORV32 soft-core processor that implements only the base RISC-V ISA by incorporating F extension into its microarchitecture design. The NEORV32 soft-core processor design based on the base RISC-V ISA is first analyzed to identify the areas that can benefit from the inclusion of the F extension. The integration of the F extension into the NEORV32 soft-core processor architecture entails the implementation of all instructions in the F extension, optimizing the processor's datapath and control path, and seamless interconnectivity with the original processor design. A set of simulation techniques are employed to evaluate the performance improvements on computation speed and overall system efficiency achieved by the enhanced processor. Assembly codes incorporating floating-point instructions are generated and tested, providing insights into the benefits of the F extension integration. This thesis contributes to the advancement of soft-core processor design by enabling efficient and accurate floating-point computations through the integration of the F extension. The findings have implications for a wide range of computing systems, including embedded systems, high-performance computing clusters, and scientific simulations. These systems heavily rely on the computational accuracy and versatility offered by floating-point arithmetic, enabling complex mathematical computations, accurate physical simulations, and data analysis with high precision.

Benzer Tezler

  1. Gömülü sistemlerde sesli komut tanıma

    Voice command recognation in embedded systems

    CAN ÇETİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA DOĞAN

  2. Kazıklarda negatif çevre sürtünmesi hakkında bir inceleme

    A study on the pile negative skin friction

    GÜRSU AKTAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. TUĞRUL ÖZKAN

  3. Sermaye birikimi ve sermaye fraksiyonları sentezinde kamu kesimi etkinliğindeki değişim: 1980 sonrası dönemde Türkiye'de özelleştirme

    Effectiveness of public sector under senthesis of capital accumulation and capital fractions: Privatization in Turkey after 1980?s

    BİLAL KARGI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    EkonomiMarmara Üniversitesi

    İktisat Bölümü

    PROF. DR. MÜFİT AKYÜZ

  4. Optimal kamu borç yönetimi: Mikro ve makro yaklaşım

    Optimal public debt management: Micro and macro approaches

    ELİF ERER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    EkonomiEge Üniversitesi

    İktisat Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇAĞAÇAN DEĞER