1、微處理器是信息產(chǎn)品中不可缺少的部件，它有通用和專(zhuān)用兩種。微處理器設(shè)計(jì)是集成電路設(shè)計(jì)中最復(fù)雜，也最具挑戰(zhàn)性的工作。本論文設(shè)計(jì)研究工作來(lái)源于國(guó)家科技部863項(xiàng)目——“具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的64位高性能嵌入式微處理器的設(shè)計(jì)”，該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程采用了目前國(guó)內(nèi)少有的微處理器設(shè)計(jì)方法——全定制設(shè)計(jì)方法，充分利用而又不依賴(lài)EDA工具進(jìn)行設(shè)計(jì)，彌補(bǔ)了半定制設(shè)計(jì)的不足。 論文首先分析了我國(guó)開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的微處理器的重要性和必要性，介紹了集成電路

2、設(shè)計(jì)方法和全定制設(shè)計(jì)流程。然后詳細(xì)分析了高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache)的結(jié)構(gòu)和基本原理，在此基礎(chǔ)上，對(duì)多核處理器的緩存進(jìn)行研究，介紹了SMP結(jié)構(gòu)分類(lèi)和解決Cache一致性的方案，另外，介紹了三種具有代表性的SCMP模型——POWER4-IBM，Hydra-Stanford，SMPDCA；并分析比較了三種模型的利弊；提出了四核處理器緩存系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。 本文著重介紹了基于MIPS R4000指令集的五段流水線的數(shù)據(jù)高速緩存的全定制設(shè)