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采用基于硬件的模拟方法——CPU及cache控制器采用RTL级模型,cache体采用电路模型,对cache的性能和功耗进行研究,给出了较为精确的缺失率和功耗随结构参数变化的设计空间.最后设计了基于CAM高相联度cache,与基于RAM的高相联度cache相比,其指令cache和数据cache的平均能耗分别降低了35.16%和30.68%.