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片上多核处理器由于具有低设计复杂度、高频、高性能等特性而成为当今处理器通过体系结构提高处理器性能的主流开发技术。多核系统是通过核间的合作来开发各种粒度的并行性而提高系统性能的,因而其设计的关键在于构建高效的通信架构和快速的数据存储路径。基三多核处理器TriBA(Triplet Based Architecture)旨在通过特有的多核体系以及微体系结构高效支持面向对象技术,以缩小现代处理器体系结构发展与软件发展几乎并行无关而引起的软硬件之间的裂隙,从而进一步提高系统性能。本文研究TriBA系统存储体系的关键技术,主要包括TriBA层次化共享片上多通道存储器存储体系(Shared Multi-Channel On-Chip Memory, SMC-OCM)的提出以及该体系实现的关键技术的研究。TriBA存储体系SMC-OCM是一种共享片上多通道存储器OCM和L2 Cache混合存储资源的CMP体系,旨在通过设置共享的片上多通道存储器(Multi-Channel On-Chip Memory,MC-OCM)以提供高效低延迟的核间数据传输路径和通信路径,支持核间持久稳定的高效通信、满足嵌入式应用对存储系统的实时访问的性能需求。文中针对TriBA存储体系SMC-OCM的性能目标设计了可共享多通道片上存储器MC-OCM并基于FPGA实现了该可共享存储器。共享的片上存储器采用多通道模式以降低核间共享访问冲突,提高数据并行传输带宽;存储阵列采用模块化多体交叉连接的硬件组织结构以支持核间并行流水数据传输模式;基于同步寄存器的硬件同步机制可以进一步降低核间共享访问延迟;研究提出的共享多通道片上存储器的空间优化管理机制能够提高该部分高效共享存储空间的利用率,从而提高整个存储系统的响应性能;在硬件开销、并行数据传输效率以及功耗等方面对所设计实现的存储器进行的性能分析测试表明,所设计实现的可共享多通道片上存储器MC-OCM在实时响应特性、对并行流水数据传输的支持以及功耗方面都是性能有效的。利用所设计实现的多通道存储器MC-OCM,文中基于LEON3处理器构建了TriBA存储体系SMC-OCM的VHDL系统,并基于该系统对SMC-OCM存储架构进行了性能模拟测试。测试结果验证了该体系是性能有效的:相比较于同类体系以及传统只共享Cache的体系均有不同程度的程序运行性能的改善和提高。SMC-OCM体系中由于共享片上存储器采用独立并行的多数据通道结构而使得系统VLSI实现时片上布线密度增加,影响了片上信号传输的可靠性。因而文中提出了一种自适应动态总线编码方案。该方案根据访问局域性原理利用信息熵低的地址总线的高位为高信息熵的地址总线低位提供自屏蔽功能,从而降低信号传输时的线间耦合干扰,提高传输信号的完整性,改善信号传输的可靠性。该方案在不增加系统硬件开销和不降低系统程序运行性能的情况下,达到了较高的屏蔽程度。