当前,在大量的应用环境中,高性能和高数据吞吐率是系统两个基本的性能要求。但是在多媒体处理、规则科学建模等领域,这些应用的处理对象往往是块数据,传统的一维线性存储器破坏了块数据的列与列之间的相邻性和连续性,可以说块数据这样的特点限制了处理器高性能的发挥,传统的结构难以提供高数据吞吐率以满足系统高性能计算的需求。针对上述问题,本文设计了一种面向块处理应用的多核体系结构,重点研究系统的互连和存储机制,意在提供一种高效的数据传输与存储方式,以满足各种应用的实时性要求。本文结合一般多核系统的架构和特点,和具体的块处理应用,如矩阵乘法、二维DCT和去块滤波,提出了一种二维块数据存储机制,并将其应用在本文设计的一个多核系统中,其中渗透着充分利用空闲资源、绿色环保、灵活的二维寻址和接口简单等特色。通过针对具体应用对系统进行的仿真和验证,结合综合布局布线的结果,分析出系统的综合性能指标,可以发现系统有较高的吞吐率、并行率和加速比,同时通过结合二维块数据存储机制,有效降低了存取数据的开销,得出结论是本系统确实可以在提高系统吞吐率和处理块数据方面有较出色的表现。