English
РусскийПРОЕКТИРОВАНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРА C РАСШИРЕННЫМ НАБОРОМ КОМАНД МАНИПУЛЯЦИИ БИТАМИ ДАННЫХ НА БАЗЕ АРХИТЕКТУРЫ OpenRisc1200
В работе представлены разработка и реализация на базе архитектуры OpenRisc1200 микропроцессора OPBM с расширенным набором команд манипуляции битами данных. OPBM – 32-битный RISC микропроцессор, основанный на наборе ко-манд ORBIS32. Производительность микропроцессора увеличивается от 2 до 10 раз благодаря возможности выполнять специальные инструкции побитовой обработки. Первые прототипы были разработаны на базе ПЛИС Xilinx XC6LX45. Показано, что по сравнению с существующими микропроцессорами у разработанного есть преимущест-ва, заключающиеся в расширенной функциональности, улучшенной работе и понижен-ной сложности аппаратурных средств.
1. Сотов Л. С. Об эффективности использования специальных команд преобразования форматов данных в вычислительной технике // Гетеромагнитная микроэлектроника : сб. науч. тр. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2011. Вып. 10 : Гетеромагнитная микро- и наноэлектроника. Прикладные аспекты. Экономика. Методические аспекты физического образования. С. 61–80.
2. Сотов Л. С. Методы синтеза устройств, выполняющих инструкции перестановки битов данных // Гетеромагнитная микроэлектроника : сб. науч. тр. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2011. Вып. 10 : Гетеромагнитная микро- и наноэлектроника. Прикладные аспекты. Экономика. Методические аспекты физического образования. С. 25–50.
3. Пат. 2320000 Российская Федерация, МПК G0 6F 7/76, G0 6F 12/14. Дешифратор управляемой побитовой транспозиции информации, хранимой в персональной ЭВМ / заявители Молодченко Ж. А., Сотов Л. С., Харин В. Н. ; патентообладатель Сарат. гос. ун-т им. Н. Г. Чернышевского. – № 2007105175/09 ; заявл. 13.02.2007 ; опубл. 20.03.2008, Бюл. № 8. – 6 с.
4. Пат. 2390052 Российская Федерация, МПК G0 6F 7/76. Дешифратор управляемой перестановки информации, хранимой в персональной ЭВМ / заявители Молодченко Ж. А., Сотов Л. С., Харин В. Н. ; патентообладатель Сарат. гос. ун-т им. Н. Г. Чернышевского. – № 2008132009/09 ; заявл. 06.08.2008 ; опубл. 20.05.2010, Бюл. № 14. – 8 с.
5. Пат. 2390049 Российская Федерация, МПК G0 6F7/00. Параллельный дешифратор управляемой транспозиции нформации, хранимой в персональной ЭВМ / заявители Молодченко Ж. А., Сотов Л. С., Харин В. Н. ; патентообладатель Сарат. гос. ун-т им. Н. Г. Чернышевского. – № 2008139529/09 ; заявл. 07.10.2008 ; опубл. 20.05.2010, Бюл. № 1. – 8 с.
6. Hilewitz Y., Shi Z. J., Lee R. B. Comparing Fast Implementations of Bit Permutation Instruction // IEEE, Signals. Systems and Computers. Vol. 2. Р. 1856–1863.
7. Hilewitz Y., Lee R. A New Basis for Shifters in General-Purpose Processors for Existing and Advanced Bit Manipulations // IEEE Transactions on Computing. 2009. Vol. 58, № 8. Р. 1035–1048.
8. Молодченко Ж. А., Сотов Л. С., Харин В. Н. Математические модели транспозиционных преобразований // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2007. Т. 5, № 12. С. 58–60.
9. Соболев С. С., Харин В. Н., Сотов Л. С. Модели устройств кросс-кластерных перестановок данных в ЭВМ // Вестн. компьютерных и информационных технологий. 2009. № 12. С. 51–55.
10. Молодченко Ж. А., Сотов Л. С., Харин В. Н. Модели аппаратных функциональных формирователей перестановок // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2009. Т. 7, № 10. С. 78–84.
11. Сотов Л. С. Комбинаторная модель функционального формирователя разбиений бинарного множества // Информационные технологии. 2010. № 10. С. 46–52.
12. Пат. 2488161 Российская Федерация, МПК G0 6F 11/00. Устройство перестановок и сдвигов битов данных в микропроцессорах / заявитель Сотов Л. С. – № 2011145864/08 ; заявл. 14.11.2011 ; опубл. 20.07.2013, Бюл. № 20. – 27 с.
13. Xilix ISE Web Pack. URL : www.xilinx.com (дата обращения : 01.10.2014).
14. Сотов Л. С., Ачкасов В. Н. Универсальный модуль манипуляции битами данных в микропроцессорах // Гетеромагнитная микроэлектроника : сб. науч. тр. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2011. Вып. 11 : Гетеромагнитная микро- и наноэлектроника. Прикладные аспекты. Экономика. Методические аспекты физического образования. С. 57–73.
15. Молодченко Ж. А., Харин В. Н., Сотов Л. С. Алгоритм создания диверсификационного метода битовых преобразований // Естественные и технические науки. 2007. № 6. С. 222–225.
16. Молодченко Ж. А., Харин В. Н., Овчинников С. В., Сотов Л. С. Модели аппаратных акселераторов перестановок бинарных множеств // Гетеромагнитная микроэлектроника : сб. науч. тр. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2008. Вып. 4 : Гетеромагнитная микро- и наноэлектроника. Прикладные аспекты. Устройства различного назначения. С. 11–23.
17. Молодченко Ж. А., Сотов Л. С., Харин В. Н. Моделирование архитектуры акселератора битовых перестановок с использованием САПР SYSTEM STUDIO фирмы SYNOPSYS // Гетеромагнитная микроэлектроника : сб. науч. тр. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2008. Вып. 3 : Гетеромагнитная микро- и наноэлектроника. Прикладные аспекты. С. 60–66.
18. Ляшенко А. В., Сотов Л. С. Стохастические генераторы упорядоченных разбиений конечных множеств с быстрым ростом энтропии // Гетеромагнитная микроэлектроника : сб. науч. тр. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2010. Вып. 8 : Гетеромагнитная микро- и наноэлектроника. Системы информационной безопасности. Прикладные аспекты. С. 57–72.
19. Сотов Л. С., Солопов А. А., Фарафонова А. В. Модель инволютивного транспозиционного преобразователя // Гетеромагнитная микроэлектроника. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2010. Вып. 8 : Гетеромагнитная микро- и наноэлектроника. Системы информационной безопасности. Прикладные аспекты. С. 34–46.
20. Сотов Л. С., Хвалин А. Л. Средства разработки и исследования архитектурных моделей в сапр System Studio. Ч. 1 : Использование инструментов system studio при моделировании матричного генератора перестановок // Гетеромагнитная микроэлектроника : сб. науч. тр. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2008. Вып. 5 : Прикладные аспекты микро- и наноэлектроники. С. 121–145.
21. Сотов Л. С., Хвалин А. Л. Средства разработки и исследования архитектурных моделей в САПР System Studio. Ч. 2 : Основные объекты SYSTEMC и их использование // Гетеромагнитная микроэлектроника : сб. науч.тр. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2008. Вып. 5 : Прикладные аспекты микро- и наноэлектроники. С. 146–176.
22. Сотов Л. С., Соболев С. С., Харин В. Н. Кросс-кластерная коммутационная матрица для аппаратной поддержки управляемой перестановки данных в криптографических системах // Проблемы информационной безопасности. Компьютерные системы. 2009. № 4. С. 56–63.
23. Молодченко Ж. А., Сотов Л. С., Харин В. Н. Аппаратный акселератор сервера форматирования данных // Надежность и качество : тр. междунар. симпозиума. 2007. Т. 1. С. 134–136.
24. Назаров С. И., Сотов Л. С., Ляшенко А. В. Процессор с улучшенной манипуляцией битами данных для средств навигации, обработки сигналов и изображений, криптографии, мобильных диагностических устройств // Гетеромагнитная микроэлектроника : сб. науч. тр. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2014. Вып. 16 : Гетеромагнитная микро- и наноэлектроника. Методические аспекты физического образования. Экономика в промышленности. С. 51–63.
25. OpenRisc processor. URL : http://opencores.org (дата обращения : 01.10.2014).
