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(多图) ZSP G4 DSP架构为无线通信提供最佳PPA设计

EDNChina赵明灿?? 2013年08月29日 ?? 收藏0
现在的高端智能手机需要同时支持GSM/GPRS/EDGE、TD-SCDMA、WCDMA/HSPA+、TDD-LTE、FDD-LTE五种通信模式。为了得到更好的性能,智能手机普遍采用多核设计。要将四模四核(GSM可单独列出)集成到同一颗处理器上带来了很大挑战,终端系统开发者也正在寻求性能和功耗的最优平衡。

为了帮助移动通信SoC供应商在最短的时间内打造出最佳的解决方案,芯原公司前不久推出了第四代ZSP架构(ZSP G4)和ZSP G4家族的第一个成员ZSP981数字信号处理器(DSP)核。在该公司新品发布会上,芯原公司技术市场及应用工程高级总监汪洋告诉记者,除了与上一代架构兼容,ZSP G4架构还引入了矢量计算能力,并提供了更高带宽的接口和更多的执行资源(图1、2)。


图1:芯原公司技术市场及应用工程高级总监汪洋。


图2:ZSP981内核架构。

相较于第三代ZSP核,与无线通信技术专家合力开发的ZSP981在满足移动设备所需的低功耗的同时,将性能提升了17倍。ZSP981为通信基带开发者提供了优秀的可编程信号处理能力以支持含LTE-A、802.11ac等在内的新兴无线通信技术。

汪洋指出,在设计处理器时,最有难度的两个模式是LTE/LTE-A和WCDMA/HSPA+的演进,包括其对多载波聚合及矢量处理的要求。在多模方案中,如果将二者处理好的话,其他的模式就可以“通吃”。因此,在设计处理器内核时,若针对最难设计的地方和最坏的情况突破,那么对客户来说,在设计上就易如反掌了!

ZSP G4架构下的IP核组合涵盖从4发射、4-MAC标量核到6发射、260-MAC矢量核的宽泛范围,不同核之间的主要区别在于性能、功耗和所占硅片面积的大小(PPA)。ZSP G4为不断演进的目标应用提供了所必需的灵活性和可扩展性。用户可轻松地从ZSP G4系列中挑选出一款最能满足其目标平台对PPA和灵活性需求的DSP核。此外,用户还可以通过增强后的Z.Turbo接口来定制化指令以运行其特定的硬件。ZSP G4系列内核完美适用于多模移动终端、家庭基站、智能电网、M2M以及移动基础设施等(图3)。


图3:可扩展的基于ZSP的4G多模基带处理平台。

他介绍,作为ZSP G4系列的第一款产品,ZSP981是一个完全可综合的、具备6发射超标量体系架构的DSP核。在1.2GHz频率下,单个ZSP981每秒钟可以运行820亿个乘累加运算。基于面向可共享存储单元的宽位、高速接口和面向硬件加速器的增强Z.Turbo协处理器端口,ZSP981可以使系统设计人员的系统设计实现软件和硬件的完美平衡。ZSP981的子系统还包括一个功耗管理模块、一个多核通讯模块,以及一个多通道直接内存访问(DMA)模块,可极大地简化系统级集成与开发。

汪洋强调,如果采用纯硬件的方法,需要以最坏的信道环境和最好的吞吐量来设计芯片。但在实际应用时,信道质量可能较好,那么设计的功耗就会造成浪费。因此,需要通过软件动态调整解决功耗的问题。同时,ZSP G4保留了一些高速接口,使客户可以加入高效的硬件模块,以解决功耗平衡的问题。芯原在整个系统设计上,不光是为客户提供IP核,还要帮助他们使数据的搬移最小化,这样才能降低总线开销,降低功耗。

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第1页:ZSP G4 DSP架构为无线通信提供最佳PPA设计

第2页:支持HEVC和VP9的Hantro G2视频解码IP

第3页:LEP控制器ASIC方案使控制系统以更小体积控制更大功率输出


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