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Tensilica: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12月01日 ?? 收藏0

Tensilica公司的总裁及首席执行官Chris Rowen博士  做为可配置处理器概念的先行者,Tensilica公司的总裁及首席执行官Chris Rowen博士先后在Intel、MIPS、Silicon Graphics和Synopsys公司工作过。正是在这些公司工作的经历,使他认识到传统处理器架构的某些局限,并在1997年创立了Tensilica公司,推动可配置处理器的产品和概念。

  Chris Rowen说,Tensilica的可配置处理器非常灵活,基本的指令集只有80条指令,用户可以根据需要对指令进行扩展,使一些复杂的处理用几条扩展指令就能处理完毕,用户也可以对中断、存储器等进行配置。可配置处理器在DSP、多媒体处理、音视频和CPU等应用上还有很大的成长空间,Tensilica公司还没有碰到成长的瓶颈,所以没有必要通过并购来扩大市场。

  Tensilica有两种方式添加新的指令,一是工程师手工添加,用TIE语言编写,可以自动生成编译器。这时需要程序员修改原来的C代码,在C代码中添加一些解释和说明,说明要调用的新指令和新寄存器,才能调用处理器的新功能。另外一种方法是Xpress Compiler根据新添加的指令,自动生成新的编译器。用第二种方式不必修改C代码,但由于添加了新的指令,编译后的代码执行性能要比通用处理器好很多,常常可以把性能提高3倍~5倍。第一种方法是用人工的方法分析应该添加什么内容,然后由Xtensa Generator产生新的工具链和硬件,新工具链可以把性能提高几十倍甚至上百倍。

  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。

  Chris Rowen指出,低功耗一直是可配置处理器的优势之一。Tensilica的核心指令只有80条,这就决定了Tensilica内核的功耗要小很多。此外,在Diamond和Xtensa的处理器生成器上,Tensilica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。

  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。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。


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Tensilica? 可配置? 处理器?

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