论文部分内容阅读
同构架构已经兑现了其承诺:有效的低功耗、灵活性,以及可通过Internet升级消费电子系统等。然而,在日本举行的2008微处理器论坛(MPF)上,为期两天的日程有24个演讲,其中只有一个演讲是介绍同构架构设计的(如表1)。
架构设计的分配
会议的主题集中在娱乐,并且暗指需要不同的架构配置。Intel和KDDI Labs公司的主题讲演描述了不久将受到欢迎的固定连接和移动设备(TonSteenman讲演)(指表1第1条以下皆同)的世界上相互补充,而网络和无线意味着保持它们的工作。我们还省略了四个重点放在软件的演讲;我们发现在18个新的设计中,17个不是同构设计。我们还发现,所介绍的大多数软件工具重点放在基准上,并提供对同构的并行支持。
从统计上看,采用24个演讲作为样本就得出关于一个覆盖全球人口的平均数的结论是不准确的,除非已知这个样本代表可靠的覆盖率。考虑那些已经在2008日本MPF上做演讲的公司,我们假设它们大部分代表了IP、处理器以及复杂SoC设计的领导者。因此,这一统计数字说明,我们试图解释的状况出自如此高度偏向有利于异构架构的样本。
在大批量销售的消费娱乐芯片中,有三个较之于其它应用显得更为重要的参数是:(1)流片投资;(2)在并行化编译器上缺乏突破;(3)进展缓慢的音视频标准。 笔者认为,表2示出了对实现技术的、总是有帮助但可能引起争议的定性比较。数字代表分析师的定性估计而不是精确的数据。数字越小则越好。
并行同构在灵活性、降低开发风险、远程诊断或升级上较之于异构架构更好。然而,它们在流片投资以及更为重要的软件工具上落后于其它架构。
最佳打分仍然看起来属于单核或四核。
对于批量销售来说,两个异构是最佳的。流片投资低,使得裸片价格在消费应用中具有竞争力。开发风险高,因为它意味着要采用ASIC设计且所得到的芯片具有较低的编程灵活性,然而,如果它导致非常高的营业收入就非常值得投资。附加的优势是在定制ISA和硬线编解码器上:标准进化缓慢。设计工程师能够重用定制ISA以及在许多芯片中的硬线加速器。
芯片和内核被随意连接至加速器
相当多的演讲提供了具有或不具有加速器的、采用一个小型MP(多处理器)群的选择权。由ARM公司高级编程经理John Goodacre讲述的四核MP配置采用了其最新的Cortex-A9,它可能被认为是一种混合架构,因为它通过其NEON协处理器提供DSP处理。然而,ARM还实现了一种连接,通过它多个处理器群能够与定制设计的加速器配合工作。MIPS技术公司的高级工程师Tom Berg介绍了在多线程处理器中的I/O一致性,解决了一种类似的MP配置。它能够在SoC中采用该公司的1~4个MP核,从而把通用目的处理与调谐器、解码器以及图形加速器一起集成进混合架构中。
富士通实验室的演讲由LSI开发部总监Atsuhiro Suga提供。Atsuhiro Suga在2007年日本MPF上就因他的软件演讲而知名。在那时候,他介绍了一种被用于在多个处理器之间分配任务的异步远程程序调用(ARPC)的应用,它与那些不必在相同的ISA上实现的引擎集合起来。Suga的新演讲描述了增加的一种硬件状态机,以替代可能相同的处理器之一,迄今为止,这项任务利用有待状态机处理的工作负荷的线程进行调度。
Intel公司的首席架构师BelliKuttanna介绍了其Atom芯片,其中一些是基于双线程Atom架构。一个这样的SoC设计把计算复杂体与媒体加速器结合起来,实现图形、音视频以及显示器引擎,还允许第三方IP。Atom芯片连接可以随意接上加速器的处理器组,它们是完全或部分可编程的。
IBM公司的顾问研发工程师Masahiro Murakami讲述了IBM的PowerPC4xx SoC平台,描述了允许把用户定制逻辑连接至PowerPC内核以创造多核异构设计的接口装置。这种至PowerPC内核的连接性是通过把连接内核的本地总线桥接至AHB总线来实现的。在以前的单一或异构配置的PowerPC设计中,如Cell BE,可以成为高度集成的SoC的控制器。
结语
与多核同构配置相比,异构架构提供有利于流片投资以及功耗的更佳折中。回顾过去可见,在流片投资、功耗以及软件创建上同构架构要变得更为舒适,设计工程师必须看到用于相同ISA内核的更多优势。
目前,同构架构的状况使之更加适合于高度数据密集的处理工作。对于家庭娱乐以及移动应用来说,在一个量产芯片的设计工程师的喜好中,同构架构仅仅高于FPGA。同构配置将在面向即将出现的应用一如专用图形、游戏和汽车视频图像识别一中获得优先权。
同构架构在低成本、大批量应用中获得竞争力以前,硬线连接以及针对应用的内核IP提供商将有机会赢得市场占有率。
ST全力开拓SPEAr与GarIesio大中国区市场
意法半导体在中国上海发布可配置微处理器SPEAr系列产品以及Cartesio系统芯片两大专用处理器系列的最新技术蓝图,同时宣布在应用方面加强对中国微处理器客户的支持力度,强调在中国市场上成为领先的专用微处理器厂商的目标。
瑞萨加强与本土汽车厂商合作
瑞萨科技为扩大中国市场的车载半导体事业,加强与中国本土汽车制遣厂商的合作力度,通过其中国销售代理上海友菱电子,将现有的7家销售和技术支持网点与新成立的长春市网点集中调配,为中国第一汽车集团公司等本土汽车厂家提供产业聚集地的销售和技术支持。
架构设计的分配
会议的主题集中在娱乐,并且暗指需要不同的架构配置。Intel和KDDI Labs公司的主题讲演描述了不久将受到欢迎的固定连接和移动设备(TonSteenman讲演)(指表1第1条以下皆同)的世界上相互补充,而网络和无线意味着保持它们的工作。我们还省略了四个重点放在软件的演讲;我们发现在18个新的设计中,17个不是同构设计。我们还发现,所介绍的大多数软件工具重点放在基准上,并提供对同构的并行支持。
从统计上看,采用24个演讲作为样本就得出关于一个覆盖全球人口的平均数的结论是不准确的,除非已知这个样本代表可靠的覆盖率。考虑那些已经在2008日本MPF上做演讲的公司,我们假设它们大部分代表了IP、处理器以及复杂SoC设计的领导者。因此,这一统计数字说明,我们试图解释的状况出自如此高度偏向有利于异构架构的样本。
在大批量销售的消费娱乐芯片中,有三个较之于其它应用显得更为重要的参数是:(1)流片投资;(2)在并行化编译器上缺乏突破;(3)进展缓慢的音视频标准。 笔者认为,表2示出了对实现技术的、总是有帮助但可能引起争议的定性比较。数字代表分析师的定性估计而不是精确的数据。数字越小则越好。
并行同构在灵活性、降低开发风险、远程诊断或升级上较之于异构架构更好。然而,它们在流片投资以及更为重要的软件工具上落后于其它架构。
最佳打分仍然看起来属于单核或四核。
对于批量销售来说,两个异构是最佳的。流片投资低,使得裸片价格在消费应用中具有竞争力。开发风险高,因为它意味着要采用ASIC设计且所得到的芯片具有较低的编程灵活性,然而,如果它导致非常高的营业收入就非常值得投资。附加的优势是在定制ISA和硬线编解码器上:标准进化缓慢。设计工程师能够重用定制ISA以及在许多芯片中的硬线加速器。
芯片和内核被随意连接至加速器
相当多的演讲提供了具有或不具有加速器的、采用一个小型MP(多处理器)群的选择权。由ARM公司高级编程经理John Goodacre讲述的四核MP配置采用了其最新的Cortex-A9,它可能被认为是一种混合架构,因为它通过其NEON协处理器提供DSP处理。然而,ARM还实现了一种连接,通过它多个处理器群能够与定制设计的加速器配合工作。MIPS技术公司的高级工程师Tom Berg介绍了在多线程处理器中的I/O一致性,解决了一种类似的MP配置。它能够在SoC中采用该公司的1~4个MP核,从而把通用目的处理与调谐器、解码器以及图形加速器一起集成进混合架构中。
富士通实验室的演讲由LSI开发部总监Atsuhiro Suga提供。Atsuhiro Suga在2007年日本MPF上就因他的软件演讲而知名。在那时候,他介绍了一种被用于在多个处理器之间分配任务的异步远程程序调用(ARPC)的应用,它与那些不必在相同的ISA上实现的引擎集合起来。Suga的新演讲描述了增加的一种硬件状态机,以替代可能相同的处理器之一,迄今为止,这项任务利用有待状态机处理的工作负荷的线程进行调度。
Intel公司的首席架构师BelliKuttanna介绍了其Atom芯片,其中一些是基于双线程Atom架构。一个这样的SoC设计把计算复杂体与媒体加速器结合起来,实现图形、音视频以及显示器引擎,还允许第三方IP。Atom芯片连接可以随意接上加速器的处理器组,它们是完全或部分可编程的。
IBM公司的顾问研发工程师Masahiro Murakami讲述了IBM的PowerPC4xx SoC平台,描述了允许把用户定制逻辑连接至PowerPC内核以创造多核异构设计的接口装置。这种至PowerPC内核的连接性是通过把连接内核的本地总线桥接至AHB总线来实现的。在以前的单一或异构配置的PowerPC设计中,如Cell BE,可以成为高度集成的SoC的控制器。
结语
与多核同构配置相比,异构架构提供有利于流片投资以及功耗的更佳折中。回顾过去可见,在流片投资、功耗以及软件创建上同构架构要变得更为舒适,设计工程师必须看到用于相同ISA内核的更多优势。
目前,同构架构的状况使之更加适合于高度数据密集的处理工作。对于家庭娱乐以及移动应用来说,在一个量产芯片的设计工程师的喜好中,同构架构仅仅高于FPGA。同构配置将在面向即将出现的应用一如专用图形、游戏和汽车视频图像识别一中获得优先权。
同构架构在低成本、大批量应用中获得竞争力以前,硬线连接以及针对应用的内核IP提供商将有机会赢得市场占有率。
ST全力开拓SPEAr与GarIesio大中国区市场
意法半导体在中国上海发布可配置微处理器SPEAr系列产品以及Cartesio系统芯片两大专用处理器系列的最新技术蓝图,同时宣布在应用方面加强对中国微处理器客户的支持力度,强调在中国市场上成为领先的专用微处理器厂商的目标。
瑞萨加强与本土汽车厂商合作
瑞萨科技为扩大中国市场的车载半导体事业,加强与中国本土汽车制遣厂商的合作力度,通过其中国销售代理上海友菱电子,将现有的7家销售和技术支持网点与新成立的长春市网点集中调配,为中国第一汽车集团公司等本土汽车厂家提供产业聚集地的销售和技术支持。