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Synopsys新推32位元ARC HS處理器系列產品

上網時間: 2013年12月23日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:Synopsys  HS處理器  ARC  32位元  28奈米 

新思科技(Synopsys)推出全新 DesignWare ARC HS處理器系列產品, 32位元 ARC HS34 和 HS36 處理器是目前最高效的ARC處理器核心,在一般 28奈米的矽製程中,能以2.2 GHz的速度提供1.9 DMIPS/MHz的處理能力。

新的HS處理器能讓功耗效率(DMIPS/mW)及面積效率(DMIPS/mm2)達到最佳化,同時執行高速數據和訊號處理作業,能充份運用在SoC中使用的嵌入式處理器,以符合固態式硬碟(solid-state drive,SSD)、連網型家電(connected appliances)、汽車控制器、媒體播放器、數位電視、機上盒(set-top box)、家用網路等產品的需求。

新的ARC HS處理器系列使用新一代ARCv2指令集架構(instruction-set architecture,ISA),能在極低功耗下,實現高效嵌入式及高度嵌入式設計,同時使用的矽面積也相當精簡。運用於一般28奈米製程中,HS核心僅耗用0.025mW/MHz,且使用面積最小可達0.15mm2。該核心具備高速的10級管線(10-stage pipeline),支援亂序執行(out-of-order execution),進而將閒置處理器周期降至最低,且讓指令吞吐量(instruction throughput)達到最大。

精密的分支預測(branch prediction)以及後期ALU能提升指令處理的效率。為加速數學函數的執行,ARC HS處理器讓設計人員可以選擇執行硬體整數除法器( integer divider)、64位元乘積指令、乘積累加(multiply-accumulate,MAC)、向量加法和向量減法,以及可配置IEEE 754浮點算數單位(單/雙精確度或兩者兼具)。

與前一代的ARC核心相較,ARCv2核心可提升程式碼密度(code density)達18%,進而減少記憶體需求。新的64位元雙倍載入/雙倍儲存之非等齊記憶體(unaligned memory)存取能力可加速數據移轉,透過這項功能,HS處理器能支援緊密耦合(close coupled)記憶體以及指令和數據緩存(只限HS36)。此外,針對需要更高階的記憶體可靠度和記憶體保護的應用,客戶也能額外選擇適用於處理器中所有記憶體的錯誤校正碼(error-correcting code ,ECC)硬體。

具備高度可配置性的ARC HS處理器可協助設計人員調整其SoC核心的每個資料事例(instance),以達到效能、功耗和面積的最佳平衡。用戶能將指令定義擴展至處理其專屬硬體加速器整合的處理器管線,如此可大幅提升特定應用(application-specific)的效能,同時降低功耗及所需的記憶體。

原生的ARM AMBA AXI 和AHB標準介面能進行32位元及64位元兩種交換處理的配置,使系統吞吐量達到最大。透過單週期存取(single cycle access),SoC的周邊裝置能直接映射(direct map)至CPU,如此可減少系統層級的延遲並讓硬體整合達到最大化。HS34與H36核心能實現處理器與系統的效能優化,藉此讓設計人員設計出具差異化的產品,同時降低實作成本。

新思科技MetaWare開發套件支援新的HS核心,這套完整的解決方案用於進行ARC處理器中嵌入式軟體的開發、除錯(debugging)及優化。該套件包括可產生高效率程式碼的優化編譯器、讓軟體中的可見性(visibility)達到最高的除錯器,以及作為預先硬軟體開發的快速指令集模擬器(instruction set simulator ,ISS)。

另外也提供100%週期正確(cycle-accurate)的模擬器(simulator),用以達成設計優化及供驗證使用。支援HS處理器系列的作業系統(OS)包括新思科技的MQX RTOS── 能實現最佳確定性反應時間(deterministic response time)及記憶體效能的全功能即時作業系統(real-time operating system)。使用者可從參與「ARC存取計畫」(ARC Access Program)中之合作夥伴,取得由第三方所提供的額外軟硬體工具,方便進行ARC HS處理器的軟體開發。

這些軟硬體包括:由Ashling Microsystem及Lauterbach提供的先進除錯工具,以及Express Logic提供的ThreadX RTOS。





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