Inhalt

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   Einleitung
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  Stand der Technik eingebetteter Prozessorsysteme
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   Die ARM Cortex-Prozessoren
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   Die MIPS Aptiv- und Warrior-Prozessoren
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   Die Cadence Xtensa Dataplane-Prozessoren
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   Die Synopsys ARC-Prozessoren
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   Der Aeroflex Gaisler LEON-Prozessor
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   Der -VEX-Prozessor
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   Der Qualcomm Hexagon-Prozessor
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   Der CEA-Leti Mephisto-Prozessor
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   Zusammenfassung und Eignungsbewertung
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   Die Architektur des CoreVA-Prozessors
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   Das Befehlspipelining
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   Der VLIW-Ansatz
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   Die SIMD-Technik
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   Implementierte Register
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   Die Instruction-Fetch-Stufe
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   Die Instruction-Decode-Stufe
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   Die Register-Read-Stufe
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   Die Execute-Stufe
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   Die Memory-Access-Stufe
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   Die Register-Write-Stufe
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   Das Resource-Sharing
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   Bedingte Ausführung von Sprüngen
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   Bedingte Ausführung arithmetisch-logischer Instruktionen
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   Die verschiedenen Bypasssysteme
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   Die Speicheranbindung
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   Erweiterbarkeit des CoreVA-Prozessors
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   Konfigurierbarkeit des CoreVA-Prozessors
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   Zusammenfassung und eigene Beiträge
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  Die Entwicklungsumgebung des CoreVA-Prozessors
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  Werkzeugkette zur Anwendungsentwicklung
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   Der LLVM-Compiler
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   Instruktionssatzsimulator
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   Werkzeugkette zur Hardwareentwicklung
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   Simulation auf Register-Transfer-Ebene
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   Die Logiksynthese
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   Simulation der Gatternetzliste und Aufnahme der Schaltaktivitäten
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   Platzieren und Verdrahten
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   Zusammenfassung und eigene Beiträge
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  Grundlagen der Entwurfsraumexploration
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   Ermittlung der Leistungsfähigkeit und der Ressourcenanforderungen
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   Experimentelle Entwurfsraumexplorationen
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   Modellbasierte Entwurfsraumexplorationen
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   Lösungsverfahren für Mehrzieloptimierungsprobleme
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   Mehrstufige Entwurfsraumexplorationen und effiziente Suchalgorithmen
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   Die Entwurfsraumexploration des CoreVA-Prozessors
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   Zusammenfassung
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   Ausgewählte Beispielanwendungen
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   Der OFDM-Empfänger als Beispiel einer Software-defined Radio Anwendung
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   Beispielanwendungen höherer Verarbeitungsschichten
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   Komplexität der Algorithmen
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   Zusammenfassung
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   Leistungsfähigkeit verschiedener Prozessorkonfigurationen
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   Bewertung von Wartezyklen und NOP-Instruktionen
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   Experimentelle Anwendungsanalyse
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   Gegenüberstellung der Zielanwendungen
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   Anwendungsanalyse mit Approximationsverfahren
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   Approximation der Instruktionsverteilung und der Rechentakte
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   Approximation der Prozessortakte
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  Statische Anwendungsanalyse
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   Der LLVM-IR Programmcode
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   Der Assemblercode
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   Analyse einzelner Basisblöcke
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   Approximation der Ausführungshäufigkeit der Basisblöcke
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   Extraktion der Sprungziele
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   Ermittlung der Schleifenzugehörigkeiten
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   Berücksichtigung von Querkanten
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   Gewichtung der Analyseergebnisse
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   Zusammenfassung
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   Ressourcenanforderungen des Prozessorkerns
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   Analyse des kritischen Pfades
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   Ermittlung der durchschnittlichen Schaltaktivitäten
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   Ressourcenanforderungen zusätzlicher Verarbeitungs- und Funktionseinheiten
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   Ressourcenanforderungen des Resource-Sharings und der SIMD-Unterstützung
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   Modellbeschreibung des Prozessors
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   Zusammenfassung
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   Modellbasierte Entwurfsraumexploration des CoreVA-Prozessors
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   Entwurfsraumexploration auf Basis der Energie
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   Entwurfsraumexploration mit Pareto-Optimierungen
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   Gegenüberstellen der Leistungssteigerungen und des Mehraufwands
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   Zusammenfassung
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   Vergleich verschiedener Prozessorsysteme
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  Zusammenfassung und Ausblick
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   Modellbasierte Entwurfsraumexploration des CoreVA-Prozessors
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   Energieeffizienz des CoreVA-Prozessors
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   Abkürzungsverzeichnis
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   Literaturverzeichnis
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   Eigene Arbeiten
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   Betreute Arbeiten
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   Abbildungsverzeichnis
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   Programmcodeverzeichnis
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   Tabellenverzeichnis
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   Instruktionssatz des CoreVA-Prozessors