作者:邵樂峰
更低的成本,更低的功耗一直是SOC設(shè)計(jì)者最為關(guān)注的問題。“Tensilica將不遺余力地繼續(xù)提供業(yè)界最好的低功耗高性能處理器,充分表明Tensilica在通用控制器、DSP和多媒體應(yīng)用領(lǐng)域捍衛(wèi)領(lǐng)軍地位的決心。” 近日,來京參加二代鉆石系列處理器的Tensilica CEO Chris Rowen博士這樣表示。
由于市場(chǎng)對(duì)系統(tǒng),特別是對(duì)音視頻解決方案及移動(dòng)終端性能的追求,使客戶對(duì)于更低功耗,更小尺寸并能提供更高性能的處理器的需求也日益迫切。正是在這一背景下,Tensilica決定進(jìn)一步完善并推出第二代鉆石系列標(biāo)準(zhǔn)處理器。
目前,該系列標(biāo)準(zhǔn)處理器包括從面積緊湊的低功耗通用控制器到高性能DSP等7款現(xiàn)貨供應(yīng)的可綜合內(nèi)核。分別是5款控制CPU (Diamond 106Micro / 108Mini / 212GP / 232L / 570T)和2款數(shù)字信號(hào)處理器DSP (Diamond 330HiFi / 545CK)。 而這也是目前業(yè)界最廣泛的軟件開發(fā)環(huán)境一致的處理器系列。
全新一代最高性能功耗比存儲(chǔ)器,功耗降低達(dá)30%
由于對(duì)新的二代鉆石(Diamond)系列標(biāo)準(zhǔn)處理器進(jìn)行了多項(xiàng)硬件優(yōu)化與改進(jìn),從而使存儲(chǔ)器接口上的功耗比上一代降低近30%。其中最大的改進(jìn)來源于對(duì)存儲(chǔ)器系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化,在不影響性能的前提下,使本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器更多時(shí)間處于關(guān)閉狀態(tài)。此外,Tensilica還增加了省電模式,包括關(guān)閉跟蹤端口和片上調(diào)試模塊的電源,從而降低整個(gè)系統(tǒng)的功耗。
同時(shí),第二代鉆石系列標(biāo)準(zhǔn)處理器還在三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了顯著改善。首先,在多款控制器中增加整數(shù)除法器(108Mini, 212GP, 232L和570T),該硬件除法器增強(qiáng)了處理器的算數(shù)運(yùn)算能力,使其在GPS,汽車電子,發(fā)動(dòng)機(jī)控制等需要復(fù)雜算數(shù)運(yùn)算的領(lǐng)域,性能得到提高。此外,在108Mini、212GP和232L處理器中增加一個(gè)32x32位單周期流水線乘法器,提高了常用DSP運(yùn)算的性能(570T處理器中已包含該乘法器)。
其次,所有鉆石標(biāo)準(zhǔn)處理器皆支持沿觸發(fā)中斷,與電平觸發(fā)中斷相比,簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)并提高中斷響應(yīng)速度。目前,所有鉆石標(biāo)準(zhǔn)處理器最多都可支持6級(jí)22個(gè)中斷。
最后,Tensilica允許用戶自定義異常處理向量在存儲(chǔ)器中的位置,這帶來更大的靈活性并簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
該系列處理器的另一個(gè)亮點(diǎn)在于擁有可選的基于AXI的AMBA總線轉(zhuǎn)接橋。這些轉(zhuǎn)接橋可幫助設(shè)計(jì)者非常便捷地將鉆石標(biāo)準(zhǔn)處理器集成到基于AMBA總線的SOC系統(tǒng)當(dāng)中去。所有Tensilica鉆石系列處理器都帶有高性能PIF總線接口,可橋接至其它任何片上總線接口(如OCP,CoreConnect),或通過橋接提供AMBA AXI/AHB接口。因此,SOC設(shè)計(jì)者可選擇任意流行的片上總線,以利用現(xiàn)有架構(gòu)和外部設(shè)備。
與前一代鉆石系列產(chǎn)品一樣,二代產(chǎn)品全部基于通過驗(yàn)證的Xtensa可配置和可擴(kuò)展處理器架構(gòu),因此也延續(xù)了其低功耗和高性能的特點(diǎn)。并且也能夠很容易的升級(jí)到Xtensa可配置處理器,可確保軟件的兼容性。透過這樣的產(chǎn)品策略,長(zhǎng)期來看將更能夠吸引客戶使用可配置處理器架構(gòu)。
事實(shí)上,Tensilica此舉也在表明他將在標(biāo)準(zhǔn)處理器市場(chǎng)與ARM、MIPS等這些既有的IP核心公司展開直接的,更進(jìn)一步的競(jìng)爭(zhēng)。因此,在本次產(chǎn)品發(fā)布會(huì)上,Rowen也提出了多項(xiàng)與其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手可比較的性能功耗參數(shù),一再強(qiáng)調(diào),以Extensa架構(gòu)設(shè)計(jì)出來的核心能夠?yàn)榭蛻魩砀训男阅芄谋取?/p>
同時(shí),第二代鉆石系列標(biāo)準(zhǔn)處理器擁有一套經(jīng)過優(yōu)化的軟件開發(fā)工具和廣泛的工業(yè)界合作伙伴支持。用戶可以直接從Tensilica公司或者通過其不斷增加的ASIC和Foundry合作伙伴那里獲得鉆石系列標(biāo)準(zhǔn)處理器內(nèi)核。
業(yè)界最小32位可授權(quán)處理器?C鉆石標(biāo)準(zhǔn)處理器106Micro。
106Micro是一款超低功耗,不帶cache的控制器。采用5級(jí)流水線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及128KB緊耦合本地指令/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。此外,還包括了用于計(jì)算的32位乘法器、用于調(diào)試的跟蹤端口、集成的定時(shí)器以及可提供快速復(fù)雜中斷處理的中斷資源(2級(jí)共15個(gè)中斷)。
從該公司提供的數(shù)據(jù)來看,5級(jí)流水線結(jié)構(gòu)使其主頻在130G制程下能夠輕松達(dá)到250MHz,高于ARM7的150MHz以及Cortex M3的135MHz,90G征程下更可達(dá)到400MHz。在另一組對(duì)比數(shù)據(jù)中,106Micro在布線前()制程下的功耗為,低于ARM7的和ARM9的；其面積分別為 ,比ARM7的 mm2和Cortex-M3的 mm2都要小,性能卻可達(dá)到305DMIPS, 高于ARM9E提供的289DMIPS性能。
Rowen表示,“106Micro管腳數(shù)目比ARM7和Cortex M3都要少,但能提供與ARM9相當(dāng)?shù)男阅堋Ｒ虼?可以認(rèn)為106Micro是從8/16位控制器向32位控制器過渡的理想選擇。”
