Arteris以分散式、可配置半導(dǎo)體架構(gòu)重新定義異構(gòu)多核高速緩存一致性(Cache Coherence)

 Arteris公司是商用系統(tǒng)級芯片(SoC)互連IP的創(chuàng)新性供應(yīng)商，今天宣布推出一種半導(dǎo)體設(shè)計技術(shù)，在用不同供應(yīng)商的IP設(shè)計出高速緩存一致性(Cache Coherent)高效率系統(tǒng)時，它提高了系統(tǒng)級芯片設(shè)計師的設(shè)計能力。利用這項新技術(shù)，推出了業(yè)界第一個分散式、異構(gòu)高速緩存一致性(Cache Coherence)互連，幫助設(shè)計人員實現(xiàn)更高的頻率，更低的功耗，高效率地生產(chǎn)有特色的系統(tǒng)級芯片，縮短產(chǎn)品進入市場的時間。這種系統(tǒng)級芯片跨越多個設(shè)計領(lǐng)域，如移動設(shè)備、高清晰度電視、企業(yè)級存儲、汽車的先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、微服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)等市場。

Arteris的設(shè)計團隊開發(fā)出一種全新架構(gòu)，設(shè)計人員可以透過配置多個與協(xié)議無關(guān)、可以完全高速緩存一致(Cache Coherent)的端口(agent)，架構(gòu)高速緩存一致性(Cache Coherence)互連。比起目前系統(tǒng)級芯片(SoC)中常用的固定式和集中式高速緩存一致互連，它的可配置性更強。此外，Arteris的這項技術(shù)也能夠提高非高速緩存一致性(Non cache coherent)端口(Agent)的效能。非高速緩存一致性端口透過使用Proxy Cache技術(shù)(也稱為“I / O高速緩存”)可以訪問高速緩存一致性的子系統(tǒng)，這使得包含非一致性IP在內(nèi)的整個系統(tǒng)可以實現(xiàn)整體高速緩存一致性的好處。

本技術(shù)的可配置程度很高，因而系統(tǒng)級芯片設(shè)計師可以自由決定一致性端口(Agent)和存儲器界面(memory interface)端口的數(shù)量，可以配置Snoop Filter數(shù)量和大小，以及Proxy Cache和末級高速緩存的數(shù)量和大小。利用這種分散式硬件架構(gòu)，有利于物理實現(xiàn)，并改善時序收斂，因為它更自然地與實際的Floor Plan的約束(constrain)做到一致。

因為可以同時支持不同的高速緩存一致性(heterogeneous cache coherent)協(xié)議、高速緩存狀態(tài)模型和高速緩存的組織，所以本技術(shù)可以建構(gòu)異構(gòu)多核高速緩存一致性系統(tǒng)。這些功能為設(shè)計人員帶來了行業(yè)中最高程度的可配置性，對于提高系統(tǒng)級芯片的頻率、降低延遲和功耗，是有利的，從而滿足每個系統(tǒng)的獨特需要。

獨特的功能：

• •異構(gòu)一致性端口(Heterogeneous Coherent Agents) — 可以讓設(shè)計人員同時實施不同的一致性協(xié)議、高速緩存狀態(tài)模型和高速緩存組織，因此可以使用多家不同供應(yīng)商和內(nèi)部開發(fā)團隊的一致性IP。
• •分散式架構(gòu) — 改善布局設(shè)計和時序收斂，同時支持業(yè)界最靈活的時鐘管理和電源管理。
• •多個可配置的Snoop Filter — 根據(jù)系統(tǒng)中各種一致性端口的不同特性，可以提供多種Snoop Filter的組織、規(guī)模和關(guān)聯(lián)性進行配置，減少系統(tǒng)中內(nèi)存所占用的面積。
• •Proxy Caches — 可以使得非一致性IP能達成實現(xiàn)整體系統(tǒng)的一致性。
• •可擴展性 — 由于這種結(jié)構(gòu)是由同樣的元件來實現(xiàn)的，每個元件的端口數(shù)量可以配置，因而互連IP可以靈活地擴展，以滿足各種處理的需要。

“目前的互連技術(shù)不足以應(yīng)對當(dāng)今先進的系統(tǒng)級芯片SoC所需要的復(fù)雜程度。” Arteris總裁兼首席行政官K. Charles Janac說。“我們開發(fā)出一種全新架構(gòu)，因而系統(tǒng)設(shè)計師可以靈活地進行配置，滿足各類有特殊性能要求的嚴(yán)苛系統(tǒng)。我們的技術(shù)所提供的特殊系統(tǒng)功能，是非常獨特的，是任何其他架構(gòu)沒有的。”

客戶評論的節(jié)錄：

Linley Group公司：“最新的半導(dǎo)體工藝節(jié)點的成本在爆炸性地上升，迫使設(shè)計團隊去評估在系統(tǒng)級芯片設(shè)計方面的新架構(gòu)，例如異構(gòu)高速緩存一致性。” Linley 集團公司創(chuàng)辦人兼首席分析師Linley Gwennap說。 “Arteris開發(fā)的分散式高速緩存一致性架構(gòu)，將幫助系統(tǒng)設(shè)計人員更好地利用系統(tǒng)級芯片的工藝處理資源，因而可以更加有效地完成計算。這項技術(shù)的分散式架構(gòu)對時序收斂(Timing Closure)過程會有幫助，這是因為，它更加適合使用業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)綜合 - 布局與布線工具。

異構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)(HSA)基金會：“異構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)(HSA)基金會的一個主要目標(biāo)是鼓勵人們在這方面作出努力：讓中央處理器(CPU)和圖形處理器(GPU)以外的處理器能夠在一個共用的虛擬內(nèi)存環(huán)境中平等地參與運行。”HSA基金會董事長Greg Stoner說。 Arteris的高速緩存一致性互連技術(shù)為工程師提供一種實用的方法來實現(xiàn)這個目標(biāo)。這個方法與HSA平臺系統(tǒng)架構(gòu)規(guī)范1.0中列出的目標(biāo)是一致的，對業(yè)界來講，是一個值得歡迎的進展。”