多线程(MT)处理器技术是当前微处理器体系结构的研究热点之一,而单芯片多处理器(CMP)也广泛应用于商用处理器中。随着硬件技术的发展,在单个芯片上,不但可以集成多个处理器核,而且每个处理器核都可以采用多线程结构。多核多线程处理器必将成为未来处理器研究的热点和发展方向。开发一款支持多核多线程处理器的模拟器将对处理器体系结构的研究提供重要的支持。本文深入分析了同时多线程体系结构,包括流水线、分支预测器、存储层次、寄存器文件等部分。提出了一种简单的多核同时多线程体系结构MSMT,同时掌握了当前主流模拟器的设计方法——执行驱动的模拟方法,以及在执行驱动方法的基础上提出的时序优先的设计方法。并基于威斯康星大学的GEMS体系结构模拟器,提出了我们的MSMT结构模拟器的设计方法,建立了同时多线程的流水线、寄存器文件等结构,同时利用C++语言面向对象技术实现多核多线程的模拟。初步的实验表明,我们设计的模拟器模拟行为正确,性能统计结果能够为体系结构研究提供定量依据,支持全系统模拟,并且具有良好的用户接口和灵活的软件结构。