22、嵌入式系统架构：NoGAP、NoTA与GENESYS的技术剖析

嵌入式系统架构：NoGAP、NoTA与GENESYS的技术剖析

1. NoGAP架构概述

NoGAP是一个微架构构建框架，旨在解决硬件描述语言（HDL）工具和架构描述语言（ADL）工具之间的抽象差距问题。它采用组合设计方法，在管理复杂性的同时提供设计灵活性，为PID1架构提供了完全的灵活性，为PID2架构提供了最少的先验假设。

1.1 Pipeliner节点与指令分类

Pipeliner节点接收延迟操作类向量作为输入，默认情况下会优先处理延迟最长的操作，忽略竞争相同资源的较短操作。NoGAP负责根据操作的资源利用率进行指令分类，不过具体实现细节未在文中详述。

1.2 数据路径与控制路径的关系

在Mase图中，所有数据都会正确地进行流水线处理，但控制节点（如插入的多路复用器控制节点或功能单元（FU）控制输入节点）的控制信号未进行流水线处理。因此，需要添加单独的控制路径，以确保控制数据与待处理数据同步。该控制路径还可根据需要处理指令冲突和寄存器转发。

1.3 Castle模块

Castle是NoGAP中处理内部指令生成的部分，本质上是将PID1架构转换为PID2架构。其中描述指令流生成的部分称为序列器。数据路径本身无需了解序列器的操作方式，只需在必要时能够暂停指令流即可。序列器描述包含源操作数和目标操作数的生成方式、寄存器转发的实现方式、跳转的处理方式以及中断处理的相关信息。

1.4 生成器

NoGAP的生成器可用于生成可综合的HDL代码、软件模拟器和编译器。
- HDL生成 ：从Mage和Mase描述