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可配置处理器的尺寸和性能随需而变

姚琳?? EDN China技术编辑?? 2008年02月01日 ?? 收藏0

  EDN China:在后PC时代,将出现一些有特殊要求的应用,如加密、高速数据转发、播放高清视频等,这些都对处理器的性能提出了更高的要求,Tensilica如何满足这种需求?

  Chris Rowen:
在一些需要密集处理数据,或者循环操作中,采用可配置处理器可以把性能提高5倍~6倍。典型的例子是加密和解密,这种复杂的算法要把一串数乘到另一串数里,用固定内核的处理器来处理需要花大量的时间。如果用一些特殊的指令,就可以把性能提高上百倍。另一个典型例子是处理网络数据包的地址前缀,对于这种固定操作,如果加上一条指令,处理的效率会高很多,可能是5倍、10倍甚至上百倍的增加。

  而且可配置处理器既不象RTL那样繁琐,也不象固定的RTL那样修改起来很麻烦。这次在发布106Micro的同时,我们对对整个Diamond系列都进行了升级,增加了一些常用的功能,如32×32乘法器、硬件除法器、特殊的中断。

  EDN China:低功耗是目前工程师最关心的问题之一,可配置处理器针对功耗进行了哪些优化?

  Chris Rowen:
低功耗一直是可配置处理器的优势之一。

ARM内核的核心指令有180条之多,而Tensilica的核心指令只有80条,这就决定了ARM内核的功耗要大于Tensilica内核。此外,在Diamond和Xtensa的处理器生成器上,我们有一个特殊的引擎,可以对每条指令进行逐条逐条的分析,判断这个指令在运算过程中是否需要工作,如果这个指令不需要工作,就把与这个指令相关的逻辑和时钟信号关掉。还有一些逻辑电路对运算过程中指令要用到的存储器进行预测,用到的就把它打开,不用的就不打开,这种方法同样也可以降低Cache的功耗。尤其是在指令存储器中,因为可配置处理器的指令代码很小,把指令读进来以后,就可以关闭存储器以节省能量。

  EDN China:可配置处理器有这么多好处,客户们的反应如何?

  Chris Rowen:
自1999年推出第一代产品以来,Tensilica在全球已有超过125多家客户,其中不乏AMD、Broadcom、Nvidia、Cisco等业界巨头。目前在国内有9家客户,开发的产品囊括T-MMB移动电视基带、AVS移动SoC、PMP和手机应用处理器、MP3音频SoC、VDSL控制芯片、汽车多媒体SoC和GPS SoC。

  最有意思的是,有一家国内玩具制造商采用与第三方合作的方式开发专有芯片,这样别人就没法抄袭它的设计了。

  最重要的是,客户可以用可配置处理器设计出具有自主知识产权的IC。Tensilica可以向用户提供加密的源码,有些大客户甚至可拿到不加密的源码。但即便客户拿到的是加密源码,也可基于它做进一步的开发工作,因为Tensilica提供的开发工具和其它EDA伙伴供应商提供的开发工具都含有解密码,它们可自动解开Tensilica加密的源码。提供加密的源码保证了中国的客户可在任何一家代工厂生产拥有自主知识产权的芯片。相比而言,客户是接触不到固定硬核的,硬核模式只能在其SoC设计版图上预留硬内核的安放位置,真正的GDSII文件必须由代工厂完成,而这肯定是要收费的。

  现在,没有哪国企业象中国的企业这样迫切地需要自己的知识产权,在用打工经济积累了必要的资本以后,中国企业必须进行自主的知识创新。如果从零开始研发一个新的32位处理器,所花费的时间和资金将是企业所无法承担的。要开发具有自主IP的处理器,可配置处理器不失为一条可行的中间道路。


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可配置处理器? 尺寸? 性能?

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