作者:邵樂峰

更低的成本,更低的功耗一直是SOC設計者最為關注的問題。“Tensilica將不遺余力地繼續提供業界最好的低功耗高性能處理器,充分表明Tensilica在通用控制器、DSP和多媒體應用領域捍衛領軍地位的決心。” 近日,來京參加二代鉆石系列處理器的Tensilica  CEO Chris Rowen博士這樣表示。

由于市場對系統,特別是對音視頻解決方案及移動終端性能的追求,使客戶對于更低功耗,更小尺寸并能提供更高性能的處理器的需求也日益迫切。正是在這一背景下,Tensilica決定進一步完善并推出第二代鉆石系列標準處理器。

目前,該系列標準處理器包括從面積緊湊的低功耗通用控制器到高性能DSP等7款現貨供應的可綜合內核。分別是5款控制CPU (Diamond 106Micro / 108Mini / 212GP / 232L / 570T)和2款數字信號處理器DSP (Diamond 330HiFi / 545CK)。 而這也是目前業界最廣泛的軟件開發環境一致的處理器系列。

全新一代最高性能功耗比存儲器,功耗降低達30%

由于對新的二代鉆石(Diamond)系列標準處理器進行了多項硬件優化與改進,從而使存儲器接口上的功耗比上一代降低近30%。其中最大的改進來源于對存儲器系統進行了優化,在不影響性能的前提下,使本地數據存儲器更多時間處于關閉狀態。此外,Tensilica還增加了省電模式,包括關閉跟蹤端口和片上調試模塊的電源,從而降低整個系統的功耗。

同時,第二代鉆石系列標準處理器還在三個方面實現了顯著改善。首先,在多款控制器中增加整數除法器(108Mini, 212GP, 232L和570T),該硬件除法器增強了處理器的算數運算能力,使其在GPS,汽車電子,發動機控制等需要復雜算數運算的領域,性能得到提高。此外,在108Mini、212GP和232L處理器中增加一個32x32位單周期流水線乘法器,提高了常用DSP運算的性能(570T處理器中已包含該乘法器)。

其次,所有鉆石標準處理器皆支持沿觸發中斷,與電平觸發中斷相比,簡化了系統設計并提高中斷響應速度。目前,所有鉆石標準處理器最多都可支持6級22個中斷。

最后,Tensilica允許用戶自定義異常處理向量在存儲器中的位置,這帶來更大的靈活性并簡化了系統設計。

該系列處理器的另一個亮點在于擁有可選的基于AXI的AMBA總線轉接橋。這些轉接橋可幫助設計者非常便捷地將鉆石標準處理器集成到基于AMBA總線的SOC系統當中去。所有Tensilica鉆石系列處理器都帶有高性能PIF總線接口,可橋接至其它任何片上總線接口(如OCP,CoreConnect),或通過橋接提供AMBA AXI/AHB接口。因此,SOC設計者可選擇任意流行的片上總線,以利用現有架構和外部設備。

與前一代鉆石系列產品一樣,二代產品全部基于通過驗證的Xtensa可配置和可擴展處理器架構,因此也延續了其低功耗和高性能的特點。并且也能夠很容易的升級到Xtensa可配置處理器,可確保軟件的兼容性。透過這樣的產品策略,長期來看將更能夠吸引客戶使用可配置處理器架構。

事實上,Tensilica此舉也在表明他將在標準處理器市場與ARM、MIPS等這些既有的IP核心公司展開直接的,更進一步的競爭。因此,在本次產品發布會上,Rowen也提出了多項與其他競爭對手可比較的性能功耗參數,一再強調,以Extensa架構設計出來的核心能夠為客戶帶來更佳的性能功耗比。

同時,第二代鉆石系列標準處理器擁有一套經過優化的軟件開發工具和廣泛的工業界合作伙伴支持。用戶可以直接從Tensilica公司或者通過其不斷增加的ASIC和Foundry合作伙伴那里獲得鉆石系列標準處理器內核。

業界最小32位可授權處理器?C鉆石標準處理器106Micro。

106Micro是一款超低功耗,不帶cache的控制器。采用5級流水線結構設計以及128KB緊耦合本地指令/數據存儲器。此外,還包括了用于計算的32位乘法器、用于調試的跟蹤端口、集成的定時器以及可提供快速復雜中斷處理的中斷資源(2級共15個中斷)。

從該公司提供的數據來看,5級流水線結構使其主頻在130G制程下能夠輕松達到250MHz,高于ARM7的150MHz以及Cortex M3的135MHz,90G征程下更可達到400MHz。在另一組對比數據中,106Micro在布線前()制程下的功耗為,低于ARM7的和ARM9的；其面積分別為 ,比ARM7的 mm2和Cortex-M3的 mm2都要小,性能卻可達到305DMIPS, 高于ARM9E提供的289DMIPS性能。

Rowen表示,“106Micro管腳數目比ARM7和Cortex M3都要少,但能提供與ARM9相當的性能。因此,可以認為106Micro是從8/16位控制器向32位控制器過渡的理想選擇。”