一种CPU芯片设计方法及系统

专利主权项内容

1.一种CPU芯片设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：获取CPU芯片设计需求；根据CPU芯片设计需求进行CPU架构设计，生成CPU架构数据；步骤S2：对CPU架构数据进行CPU架构的流水线结构数据采集，生成流水线结构数据；获取历史CPU高峰运行数据；根据历史CPU高峰运行数据对流水线结构数据流水线结构优化，生成优化流水线结构数据；根据优化流水线结构数据对CPU架构数据进行CPU架构优化，生成优化CPU架构数据；其中，步骤S2包括：步骤S21：对CPU架构数据进行CPU架构的流水线结构数据采集，生成流水线结构数据；步骤S22：获取历史CPU高峰运行数据；步骤S23：根据历史CPU高峰运行数据进行历史CPU高峰运行时的任务量采集，生成高峰运行任务量；步骤S24：对高峰运行任务量进行运行任务的平均字节大小计算，生成任务均值字节数据；步骤S25：利用任务均值字节数据进行运行任务的缓存空间定义，生成运行任务缓存空间；步骤S26：利用缓存空间负载计算公式对高峰运行任务量以及任务均值字节数据进行历史缓存空间负载计算，生成历史缓存空间负载数据；其中，缓存空间负载计算公式如下所示：
；式中，表示为历史缓存空间负载数据，/>表示为执行历史CPU任务时涉及的时间长度，/>表示为高峰运行任务量的最大任务的字节大小，/>表示为高峰运行任务量的最小任务的字节大小，/>表示为执行历史CPU任务时的时间节点，/>表示为任务均值字节数据，/>表示为历史缓存的访问等待时间，/>表示为历史任务的执行速率，/>表示为缓存缺失率，/>表示为历史缓存空间负载数据的异常调整值；步骤S27：根据运行任务缓存空间以及历史缓存空间负载数据对流水线结构数据进行流水线结构优化，生成优化流水线结构数据；其中，步骤S27包括：步骤S271：根据运行任务缓存空间对流水线结构数据进行流水线结构的层级缓存空间优化，生成优化流水线缓存空间数据；步骤S272：根据历史缓存空间负载数据与优化流水线缓存空间数据对流水线结构数据进行流水线结构的优化层级数据设计，生成优化流水线层级数据；步骤S273：根据优化流水线缓存空间数据以及优化流水线层级数据对流水线结构数据进行流水线结构优化，生成优化流水线结构数据；步骤S3：利用硬件描述语言对优化CPU架构数据进行逻辑电路网表转化，生成CPU逻辑电路网表；对CPU逻辑电路网表进行时序仿真运行，生成电路网表仿真数据；对电路网表仿真数据进行静态时序分析，生成静态时序仿真数据，并将静态时序仿真数据与预设的电路网表仿真阈值进行仿真数据比较，分别生成有效逻辑电路网表以及异常逻辑电路网表；步骤S4：对异常逻辑电路网表进行时钟域异常的逻辑电路网表节点标记，生成异常逻辑电路网表的异常节点；对异常逻辑电路网表的异常节点数据进行缓冲器添加处理，从而生成修复逻辑电路网表；将有效逻辑电路网表以及修复逻辑电路网表进行数据整合，生成优化逻辑电路网表；步骤S5：根据优化逻辑电路网表进行仿真CPU芯片建立，生成仿真CPU芯片数据；对仿真CPU芯片数据进行CPU芯片集成的仿真性能测试处理，生成芯片性能测试数据。