Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế bộ vi xử lý RISC-V 32BIT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH - VIỄN THÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÁY TÍNH

THIẾT KẾ BỘ VI XỬ LÝ RISC-V 32BIT

SVTH: VÕ TUẤN TÚ
MSSV: 20119382
PHAN VŨ THANH LÂM
MSSV: 20119355

TP. HỒ CHÍ MINH – 12/2024

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH - VIỄN THÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÁY TÍNH

THIẾT KẾ BỘ VI XỬ LÝ RISC-V 32BIT

SVTH: VÕ TUẤN TÚ
MSSV: 20119382
PHAN VŨ THANH LÂM
MSSV: 20119355
GVHD: ThS. ĐẶNG PHƯỚC HẢI TRANG

TP. HỒ CHÍ MINH – 12/2024

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.Thông tin sinh viên
Họ và tên: Võ Tuấn Tú

MSSV: 20119382

Phan Vũ Thanh Lâm

MSSV: 20119355

2. Thông tin đề tài
Tên đề tài: Thiết kế bộ vi xử lý RISC-V 32bit.
Mục đích đề tài: Thiết kế và phát triển một bộ vi xử lý 32bit dựa trên kiến trúc tập
lệnh RISC-V có áp dụng kỹ thuật đường ống để cái thiện hiệu suất thực thi và giải
quyết các xung đột về đường ống.
3. Nội dung thực hiện
- Nghiên cứu và tìm hiểu về vi xử lý và kiến trúc tập lệnh RISC-V
- Thiết kế và xây dựng sơ đồ khối cho bộ vi xử lý 32bit
- Kiểm tra mô phỏng từng khối và toán hệ thống
- Đánh giá và so sánh với bộ vi xử lý đơn chu kỳ
- Viết quyển báo cáo
4. Lời cam đoan của sinh viên viên
Nhóm thực hiện – Võ Tuấn Tú và Phan Vũ Thanh Lâm cam đoan ĐATN là công
trình nguyên cứu của nhóm dưới sự hướng dẫn của thạc sỹ Đặng Phước Hải Trang.
Các kết quả công bố trong ĐATN là trung thực và không sao chép từ bất kì công trình
nào khác.
Tp.HCM, ngày 20 tháng 12 năm 2024
SV thực hiện đồ án:
Võ Tuấn Tú
Phan Vũ Thanh Lâm

LỜI CẢM ƠN
Nhóm thực hiện đề tài xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ThS. Đặng Phước Hải
Trang, người đã tận tình hướng dẫn và chia sẽ những ý kiến quý báu trong suốt quá
trình nghiên cứu. Sự chỉ dẫn tận tâm của thầy không chỉ giúp nhóm hoàn thiện đồ án
mà còn mở rộng thêm kiến thức và kỹ năng trong lĩnh vực thiết kế vi mạch.
Nhóm thực hiện đề tài cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Khoa Điện – Điện
tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi
và cung cấp các nguồn lực cần thiết để nhóm có thể hoàn thành tốt quá trình thực hiện
đề tài.
Đồng thời, nhóm xin tri ân quý thầy cô đã tận tình giảng dạy trong suốt những
năm học qua, giúp nhóm có được nền tảng vững chắc để bước vào con đường nghiên
cứu khoa học.
Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình và bạn bè, những người đã
luôn đồng hành, động
...

...
ập lệnh RISC-V nhưng có thể vẫn còn những mặt hạn chế về
độ đa dạng các lệnh và mô phỏng còn thiếu sót một vài trường hợp. Nhóm đưa ra
các hướng phát triển đề tài sau:

87

❖ Mô phỏng vả kiểm tra thêm nhiều lệnh hơn.
❖ Thiết kế bộ vi xử lý với các phép toán có dấu chấm động và xử lý khi tràn số.
❖ Thiết kế thêm bộ dự đoán nhánh động để tăng xác suất dự đoán đúng nhánh,
để cải thiện hiệu suất CPU.
❖ Giao tiếp với các ngoại vi bên ngoài như UART, SPI, I2C…
❖ Nạp lên kit FPGA để kiểm tra hiệu suất và các chức năng thực tế.

88

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]

“nic.gov.vn,”

[Trực

tuyến].

Available:

https://nic.gov.vn/a/160079/Hop-bao-Trien-lam-Nganh-Cong-nghiepBan-dan-Viet-Nam-2024-8211-SEMIEXPO-VIET-NAM-2024?.
[2]

Công Nghệ Bán Dẫn Là Gì? Tiềm Năng Của Ngành Công Nghiệp
Bán Dẫn, [Online]. Available: https://giayinnhiet.vn/cong-nghe-bandan-va-tiem-nang-cua-nganh/.

[3]

maytinhnhung.net, [Online]. Available: https://maytinhnhung.net/sosanh-giua-risc-va-cisc.html.

[4]

quantrimang.com, RISC là gì? RISC V là gì? Chúng khác nhau như
thế nào, [Online]. Available: https://quantrimang.com/cong-nghe/riscla-gi-risc-v-la-gi-193319.

[5]

V.

V.

Trung,

thuvienso.hcmute.edu.vn,

[Online].

Available:

https://thuvienso.hcmute.edu.vn/doc/nghien-cuu-fpga-trong-thiet-kecpu-32-bit-theo-kien-truc-mips-634593.html.
[6]

GOURAV-CTRL,

github,

[Online].

Available:

https://github.com/GOURAV-CTRL/RISC-V.
[7]

HamzaShabbir517,

github.com,

[Online].

Available:

https://github.com/merldsu/RISCV_Pipeline_Core.
[8]

J. L. H. David A. Patterson, in Computer Organization and Design
RISC-V Edition: The Hardware Software Interface, 2020.

[9]

D. T. Nhi, Tìm hiểu khái niệm cơ bản về tổ chức, kiến trúc máy tính
và

các

thuật

ngữ

liên

quan,

89

2024.

[Online].

Available:

https://hoanghamobile.com/tin-tuc/kien-truc-may-tinh/.
[10] arm.com, [Online]. Available: https://www.arm.com/glossary/risc..
[11] P. N. Minh, in Bài giảng kiến trúc máy tính, Ha Noi, 2022, pp. 96-100.
[12] What is RISC-V? – How Does it Work?, Synopsys, [Online].
Available: https://www.synopsys.com/glossary/what-is-risc-v.html.
[13] A. Mutschler, SemiconductorEngineer, RISC-V Pros And Cons,
[Online]. Available: https://semiengineering.com/risc-v-pros-cons/.
[14] V. Krishna, quora.com-What are the advantages and disadvantages of
pipeline

processors?,

[Online].

Available:

https://www.quora.com/What-are-the-advantages-and-disadvantagesof-pipeline-processors.

90