The Design and Implementation of the Advanced Bit Manipulation Microprocessor ORBM Based on the OpenRisc1200 Architecture S. I. Nazarov, A. V. Lyashenko, L. S. Sotov, A. L. Khvalin

The design and implementation of the advanced bit manipulation microprocessor ORBM based on the OpenRisc1200 architecture is presented. ORBM is a 32 bit processor based on the ORBIS32 instruction set. The microprocessor performance is increased from two to ten times because microprocessor can execute special instructions of bit manipulation. The first prototypes were designed on the Xilinx XC6LX45 FPGA. It is shown that in comparison with existing microprocessors the developed microprocessor has advantages including ex-panded functionality, the improved performance and the lowered hardware complexity.

Литература

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 : Гетеро-магнитная 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. Сара-тов : 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. Сара-тов : 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 : Гетеро-магнитная 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 : Гетеро-магнитная микро- и наноэлектроника. Системы информационной безопасности. При-кладные 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. Систе-мы 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 криптографи-ческих 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).

стр. 1
Статус: 
не проверено

Оглавление

Ничего не найдено.