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摘要
针对嵌入式图形处理器(Graphics Processing Unit, GPU)中存储管理单元工作频率低以及转换后援缓冲区命中率低的问题，设计并实现了一种适用于嵌入式GPU的存储管理单元。存储管理单元采用两级页表匹配的方式，实现从虚拟地址空间到物理地址空间的映射。将存储管理单元中转换后援缓冲区设计为三级流水线结构，以提高存储管理单元的工作频率。使用改进的伪最近最少使用算法，以提高转换后援缓冲区的命中率。基于中芯国际0.13μm工艺库，使用DC(Design Compiler)工具对设计的存储管理单元进行综合，并在VU440开发板上进行系统级验证。结果表明，采用设计的存储管理单元的嵌入式GPU系统可以正常工作，所提设计的最高工作频率可达235 MHz,转换后援缓冲区的命中率有所提高。与相关设计相比，所提设计的工作频率和转换后援缓冲区的命中率较高。
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单位电子工程学院; 西安邮电大学
