最近，德州儀器（TI）公司推出6款最新KeyStone II多核SoC，助力云應用。TI公司多核DSP中國市場開發(fā)經理蔣亞堅先生向媒體講解了這6款KeyStone II新產品的特點與目標應用。
目前“云”的概念非常流行。云技術對TI這樣的芯片制造商提出了更多要求，如芯片的性能、可擴展性、網絡功耗等方面都需要做出更多的創(chuàng)新，用不一樣的特色來滿足各種各樣云的需求。TI的新品主要針對三個應用方向：輔助通用服務器、增強企業(yè)及工業(yè)應用和升級能效網絡。
KeyStoneII多核架構
KeyStone是TI 的DSP多核處理器的結構。這次推出的是六款KeyStone II芯片是業(yè)界第一個把Cortex-A15、多核DSP、安全處理器、數(shù)據(jù)包的協(xié)處理器以及高性能、高速以太網處理器全部集成到同一個SoC芯片里的產品。此次的產品是基于28納米的工藝技術（上一代是40納米工藝的產品）。六款不同芯片里處理器核的數(shù)目從2—12個核不等，包括DSP和ARM A15，根據(jù)不同的需求可以做出不同的選擇。速度范圍是從800MHz到1.4GHz，功耗從6W-13W。
KeyStone II是TI屢獲殊榮的多核處理器結構，是個模塊化設計。從KeyStone一代開始，后面很多多核處理器都是基于模塊化的設計結構，也給用戶帶來很好的優(yōu)勢，比如它不但集成了多核DSP，還集成了ARM-A15。里面有一個共享多核的內存控制器，這也是一個模塊，每個KeyStone都會包含一個這樣的模塊。還有一個AccelerationPac加速模塊，這個加速模塊會根據(jù)不同的應用進行不同的選擇，有的芯片里會放安全處理器，有的芯片里增加無線電通信協(xié)處理器，其他型號里會包含數(shù)據(jù)包協(xié)處理器，根據(jù)不同的應用增加或減少協(xié)處理器的數(shù)目或種類。
I/O也是非常重要的一個方面，會根據(jù)不同的應用需求包含不同的I/O，比如Switch與I/O主要是做片間互聯(lián)的，還有像GE、空口等接口都會包含在這些模塊里，還包含其他通用的一些接口，在TI的DSP平臺上我們一直都會做這樣的接口。特別是以太網交換，SoC里集成了非常高速的10G以太網交換的協(xié)處理器，多核導航和TaraNet，相當于是內部多核管理模塊和內部總線，整個是一個KeyStone的一種模塊化的結構。
專用服務器
專用服務器和通用的服務器稍稍有差別。專用服務器是面向特定應用的一些服務器，它對計算能力的要求會特別高，這時候KeyStone II就給多核DSP和DSP ARM提供一個很好的機會來應用這個產品。比如在高性能運算、媒體處理、視頻處理，尤其現(xiàn)在不斷更新的視頻標準，還有游戲、虛擬桌面以及其它行業(yè)應用如雷達等等，這些應用對計算的要求非常高，要求提供非常強大的計算能力、一定的管理能力以及CPU比較擅長的能力。所以在這個應用里4個 ARM A15加上8個C66x的芯片，型號為66AK2H12，12指的是4個ARM加上8個DSP核。
這樣的芯片可以提供352GMAC定點處理能力、198.4或200GFLOP浮點處理能力以及19600整數(shù)運算DMIPS。與它類似的一個子集66AK2H06，只是ARM的數(shù)目從4個變成了2個，DSP數(shù)目從8個變成了4個，其他所有外設包括電源管理、系統(tǒng)控制、接口、memory控制器等等都是與66AK2H12一樣的。實際上，這是縮簡的版本，方便客戶，根據(jù)不同的應用需求可以多一個更好的選擇。
總的來看，在專業(yè)服務器應用領域，多核DSP+多核ARM產品優(yōu)勢在于，應用里會同時需要高密度的數(shù)據(jù)運算和高性能RISC指令運算，這就非常適合用TI 66AK2H12的高性能DSP。
企業(yè)和工業(yè)應用
企業(yè)和工業(yè)應用是TI非常關注的領域。這款芯片和66AK2H12/ 66AK2H06相比差異比較大。這款芯片66AK2E05有4個ARM A15，只有一個C66x的多核DSP，同時其它方面也有一些小小的變化，DDR控制器以及多核共享存儲控制器也會有調整，面向不同的應用，根據(jù)應用特點做了一些調整。最開始KeyStone II旁邊提到有無線加速器，這邊就看不到無線加速模塊。
芯片性能是1.4GHz ARM A15、89.6GMAC、67.2GFLOP和19600個DMIPS。除此之外還提供一個縮簡版，就是單核 ARM 加上單核C66，型號是66AK2E02，02指的是處理器里核的數(shù)目。同樣E05就是4+1個核數(shù)目，這是整個面向工業(yè)和企業(yè)類的應用，這樣的應用特點里會同時要求有管理的性能，有可編程性，適當?shù)腄SP處理能力等等。
綠色能效網絡處理
綠色能效網絡對TI DSP部門來講這是比較新的領域，面向的主要方面是云基礎結構。很多設備里都會用到網絡控制面板；路由器、交換機、無線傳輸、無線核心網絡、工業(yè)傳感器網絡、電力傳感網絡等網絡應用，對CPU處理能力有很高的需求。TI針對這樣的需求推出了多核ARM處理器。除了多核ARM之外還增加了安全協(xié)處理器以及包協(xié)處理器，這樣的加速模塊本來CPU做的事情可以轉換到協(xié)處理器里來。A15可跑到1.4GHz上，4個ARM A15核達到44.8GMAC和44.8GFLOP浮點運算能力、19600整數(shù)運算DMIPS處理能力。除了4個ARM A15處理器之外TI還會推出1個雙核A15處理器。
產品優(yōu)勢
TI用的多核ARM完全是標準ARM A15的產品，這意味著ARM所有的生態(tài)系統(tǒng)完全兼容，ARM的軟件、設計以及社區(qū)都可以復用。
此外，KeyStone II是TI 多核處理器的結構，芯片內的互聯(lián)帶寬提高了一倍，速度提高了一倍，這和其他廠商的不太一樣，數(shù)據(jù)通道也是把ARM的128位擴展到了256位，接口時鐘速率我們也提高了一倍，在利用多核ARM的時候可以發(fā)揮每個ARM的性能。
存儲控制器也是TI的一個非常有特色的片內模塊，也是因為這樣的模塊才可以更好地管理內存以及外部存儲器接口，這是很好的模塊，提供高速、低延時的訪問路徑，能夠完全發(fā)揮出每個多核CPU的性能。同時集成了1—10G的以太網交換芯片，以太網交換模塊也被集成到SoC上，從網絡上過來的多路網絡信號可以直接在SoC里進行相應的交換處理，可以不需要外置的網絡轉換。
軟件開發(fā)方面，TI給用戶提供了很好的支持，比如很好的CCS的集成環(huán)境、C/C++的編程環(huán)境、支持Open MP多核編程、Open CL、Linux、DSP/BIOS等實時系統(tǒng)、物美價廉的開發(fā)套件以及基于ARM的生態(tài)系統(tǒng)、TI很好的設計網絡以及設計社區(qū)等等，能夠幫助用戶很快地熟悉和上手。
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