← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2006第1期Digital Circuits90nmProcessor/CPU
The Parity Protected Multithreaded Register Files on the 90-nm Itanium Microproc
90nm Itanium微处理器采用脉冲共享字线技术和寄存器内波纹奇偶校验系统,实现高效多线程寄存器文件。
7-layer 90-nm process, 2.0 GHz, 400 mW per register array
Itanium微处理器寄存器文件奇偶校验多线程90nm工艺
▸创新点1:脉冲共享字线技术(方法创新) - 通过脉冲共享字线技术,实现了22端口整数寄存器阵列仅需12条字线,显著减少了布线复杂度和面积开销,同时支持高达2.0 GHz的工作频率。
▸创新点2:寄存器内波纹奇偶校验系统(电路创新) - 采用内建波纹奇偶校验机制,在不影响操作数旁路或流水线深度的情况下提供软错误检测,仅占用寄存器数据路径总面积的6%,兼顾了可靠性与能效。
▸创新点3:时间多线程实现(系统创新) - 通过复用读写端口至两个存储节点,允许同时写入前台和后台线程数据,实现单周期线程切换,显著提升了多线程并行处理能力。
▸创新点4:高性能低功耗设计(综合创新) - 在90nm工艺下实现7层金属堆叠,寄存器阵列功耗控制在400mW以内,同时达成2.0 GHz高频操作,展现了能效与性能的平衡。
Abstract
The integer and floating-point register files of the
90–nm generation Itanium Microprocessor are described. A
pulsed, shared word line technique enables a 22 ported integer
array with only 12 word lines per register. An in-register ripple
parity system provides soft error detection with no impact to
operand bypass or pipeline depth while keeping consuming less
that 6% of the total register datapath area. The register file im-
plements temporal multi-threading by multiplexing the read and
write port