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HDTV、IPTV、等新興應(yīng)用市場的出現(xiàn)以及多功能融合產(chǎn)品對處理器性能提出更高要求。目前中國市場上活躍著多家處理器IP供應(yīng)商,其產(chǎn)品策略各異。作為標準處理器市場上最具代表性的廠商,ARM處理器IP應(yīng)用于眾多手機或其它便攜式產(chǎn)品中。而MIPS科技的處理器IP起初被廣泛用于路由器等領(lǐng)域,近年來,該公司又拓展了嵌入式及便攜式應(yīng)用。Tensilica公司以可配置處理器IP起家,其后續(xù)開發(fā)的Diamond系列標準處理器與原有的Xtensa產(chǎn)品線形成互補,加速實現(xiàn)差異化SoC設(shè)計。在IIC- China 2008展會上這幾家主流IP供應(yīng)商帶來各類特色方案,為高性能、低功耗應(yīng)用設(shè)計提供多種選擇。
MIPS:高性能處理器內(nèi)核瞄準互連家庭應(yīng)用
在本屆展會上,MIPS科技展示了其 32位內(nèi)核系列產(chǎn)品,其中MIPS32 M4K處理器內(nèi)核已被Microchip集成到其新型高性能MCU系列中。高效、高度可配置的指令集架構(gòu)令MIPS32 M4K內(nèi)核可提供可擴展的解決方案,有助于推動產(chǎn)品方案的無縫遷移。除了M4K、24K系列產(chǎn)品,去年中期新推出的MIPS32 74K在性能方面更是得到大幅提升。這款高性能處理器內(nèi)核是專為數(shù)字和互連家庭應(yīng)用而設(shè)計,涵蓋DTV、STB、HD DVD播放器/刻錄機、PON、住宅網(wǎng)關(guān)和VoIP等應(yīng)用領(lǐng)域。
MIPS32 74K采用65nm GP工藝可實現(xiàn)1GHz以上的工作頻率。“74K內(nèi)核結(jié)合了更高的頻率、雙發(fā)功能和增強的DSP指令,使各種DSP內(nèi)部環(huán)路的速度比24KE內(nèi)核提高了60%。”MIPS科技公司的資深嵌入式軟件技術(shù)顧問辜祖慶介紹,該內(nèi)核系列能與普通標準單元、存儲器和EDA設(shè)計流程兼容,無需額外的物理IP或昂貴的結(jié)構(gòu)化邏輯和定制設(shè)計流程。74K內(nèi)核系列以同類產(chǎn)品中最小的尺寸提供了高性能,可幫助用戶大幅縮短設(shè)計周期。
通過設(shè)計針對嵌入式市場的先進微架構(gòu),MIPS科技優(yōu)化了74K處理器內(nèi)核,該內(nèi)核技術(shù)可與24K、24KE和34K處理器軟件和系統(tǒng)接口兼容,因而使得SoC設(shè)計人員可利用他們現(xiàn)有硬件設(shè)施進行設(shè)計。目前MIPS32 74K已獲得嵌入式Linux支持。
圖1:MIPS產(chǎn)品線路圖。
ARM:3D GPU應(yīng)用升溫,ARM Mali顯優(yōu)勢
iPhone的出現(xiàn)引發(fā)眾多提升用戶體驗的設(shè)計熱潮,三維圖形用戶界面就是其一,而移動及消費電子產(chǎn)品功能的日益豐富化也對處理器的功耗及性能提出更高要求。為滿足移動設(shè)備中高性能2D/3D圖形市場需求,ARM公司推出ARM Mali系列圖形IP核。在去年3GSM上ARM公司就發(fā)布了ARM Mali55和Mali200圖形處理單元(GPU)產(chǎn)品,目前已有多家ARM合作伙伴在使用Mali產(chǎn)品。在本屆IIC China展會上,ARM Mali產(chǎn)品再次引發(fā)眾多關(guān)注,該產(chǎn)品線將擴展到大量的2D/3D應(yīng)用,為帶有屏幕的設(shè)備實現(xiàn)高性能、低功耗的圖形表現(xiàn)。
最新的ARM Mali圖形解決方案由ARM Mali200圖形處理單元(GPU)和MaliGP2可編程幾何處理器組成。它們共同組成了一個完整的OpenGL ES2.0可編程圖形解決方案。通常3D圖形加速器需要非常高的存儲器帶寬,而Mali系列通過使用小片渲染方案最小化存儲器帶寬。據(jù)介紹,采用傳統(tǒng)渲染器時許多需要片外實現(xiàn)的存儲器訪問在使用Mali核時可以保持在片上實現(xiàn),因而有助于降低功耗,這對于移動設(shè)備而言至關(guān)重要。ARM統(tǒng)一的圖形堆棧策略使得ARM的軟件IP成為主要OEM廠商軟件的核心部分,也使得圖形硬件加速成為SoC設(shè)計的核心部分。
為了充分利用移動電話、PDA和移動GPS設(shè)備的小型顯示器,Mali內(nèi)核提供了全屏反鋸齒(FSAA)功能。FSAA可以減少鋸齒狀圖形,從而改善圖像質(zhì)量。ARM Mali處理器還通過OpenVG支持SVG和Flash,以提供更好的文本、導(dǎo)航、UI和網(wǎng)頁瀏覽體驗。Mali技術(shù)充分利用了ARM AMBA、CPU和fabric IP的優(yōu)勢,為手機、PDA和GPS設(shè)備提供強大的、完整的圖形體驗。
圖2:ARM Mali軟件堆棧。
Tensilica:“標準”、“可配置”雙策略
以可配置處理器IP供應(yīng)商身份進入中國市場的Tensilica公司,目前正通過Xtensa可配置處理器及Diamond標準處理器產(chǎn)品雙管齊下幫助其用戶快速實現(xiàn)差異化SoC設(shè)計。在本屆展會上,Tensilica偕同新岸線(Nufront)公司共同推出T-MMB手機電視解決方案。新岸線是Tensilica在中國本土的首家Xtensa可配置處理器客戶。
基于Tensilica的可配置技術(shù),新岸線公司實現(xiàn)了高性能、低功耗的T-MMB手機電視基帶芯片。本屆展會上展出了基于Xtensa的T-MMB手機電視基帶芯片、手機接收樣機、原型驗證板及整套T-MMB發(fā)射系統(tǒng)。
而在去年LG電子就在其地面數(shù)字多媒體廣播(T-DMB)電話中采用Tensilica的Xtensa處理器IP核完成了視頻處理和控制的功能。之后LG又選擇了Diamond 33HIFI來實現(xiàn)下一代產(chǎn)品的音頻功能。
目前Tensilica已推出第二代Diamond系列產(chǎn)品,繼續(xù)其標準處理器演進之路。第二代Diamond系列標準處理器在性能方面獲得顯著提升。在多款控制器中增加整數(shù)除法器,增強了處理器的運算能力,更適于汽車電子、GPS導(dǎo)航、發(fā)動機控制等需要復(fù)雜算數(shù)運算的應(yīng)用領(lǐng)域。
通過多項技術(shù)改進,Tensilica存儲器接口功耗降幅達30%。此外,還增加了省電模式,降低整個系統(tǒng)的功耗。除AMBA AHB轉(zhuǎn)接橋,Tensilica還可提供AMBA AXI轉(zhuǎn)接橋。這些轉(zhuǎn)接橋可幫助設(shè)計者非常便捷地將Diamond標準處理器集成到基于AMBA總線的SoC系統(tǒng)當中去。
