NCore來了！異構(gòu)多核SoC的cache一致性有了新解

時(shí)間：2016-05-30 11:45:59

關(guān)鍵字： arteris SoC 技術(shù)專訪 ncore 異構(gòu)多核 cache一致性

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[導(dǎo)讀] 這是一家專門做SoC內(nèi)連IP的公司，它與你通常所了解到的ARM、Power、X86等有所不同。這并不是一個(gè)微控制器的IP，而是一個(gè)將各種IP連接在一起的IP。是不是有點(diǎn)拗口呢!目前伴隨著高度集成的需求，異構(gòu)多核SoC的應(yīng)用十分

這是一家專門做SoC內(nèi)連IP的公司，它與你通常所了解到的ARM、Power、X86等有所不同。這并不是一個(gè)微控制器的IP，而是一個(gè)將各種IP連接在一起的IP。是不是有點(diǎn)拗口呢!

目前伴隨著高度集成的需求，異構(gòu)多核SoC的應(yīng)用十分廣泛。在一個(gè)SoC中，可能存在CPU、GPU、I/O、DSP等等多個(gè)不同的IP，而如何實(shí)現(xiàn)這些多個(gè)IP之間的高速通信，這就是Arteris所關(guān)注的問題。Arteris所提供的異構(gòu)多核SoC之間IP互聯(lián)解決方案，就是互連IP。

Arteris此次在京召開了新的內(nèi)連IP——NCore Cache Coherent Interconnect IP的發(fā)布會，公司所有高層均到場進(jìn)行了精彩的演講。

NCore來了！異構(gòu)多核SoC的cache一致性有了新解

Arteris CTO Craig Forrest

在異構(gòu)多核SoC中，存在著幾個(gè)設(shè)計(jì)難題。其中一個(gè)是如何在多個(gè)不同IP之間實(shí)現(xiàn)高速互連，這個(gè)問題Arteris之前發(fā)布的產(chǎn)品FlexNoc就可以幫助你免除這個(gè)煩惱。而另一個(gè)棘手的問題就是如何保證SoC中的Cache一致性。異構(gòu)多核SoC中存在著多種不同類型的IP，其每個(gè)IP內(nèi)所包含的Cache的大小也并不相同，因此對于SoC的設(shè)計(jì)人員來說，如何保證高效低耗的保證Cache一致性直接導(dǎo)致了最后SoC的表現(xiàn)如何。

如何保證Cache一致性，目前有兩種解決方法，一種是從軟件層面上對Cache進(jìn)行一致性配置;另一種是從硬件層面進(jìn)行解決。對于SoC的設(shè)計(jì)者而言，大家更加傾向于使用硬件方式保證Cache一致性。因此如果采用軟件配置的方法，勢必會增加功耗，另外軟件的編寫難度也比硬件設(shè)計(jì)的難度更好，而且可靠性也不如硬件更加可靠。

NCore是一種全新設(shè)計(jì)的Cache一致性解決方案，具有諸多別的Cache一致性方案所不能比擬的優(yōu)勢。下面一張圖是Arteris所展示的Ncore的架構(gòu)。

Ncore Interconnect Architecture

整個(gè)IP分為如上圖所示的5部分，Directory在整個(gè)Ncore中類似于心臟角色，在其中可以配置多個(gè)Snoop Filter。這也是Ncore區(qū)別于其它c(diǎn)ache一致性方案的重要特色之一。多個(gè)Snoop Filter比一個(gè)Snoop Filter的設(shè)計(jì)能夠縮小所需電路面積。Snoop Filter的配置個(gè)數(shù)也是設(shè)計(jì)者自定義，這也體現(xiàn)了Ncore的高度可配置性。Non-coherent Bridge是另一個(gè)Ncore十分具有特色的部分。據(jù)Arteris的硬件總設(shè)計(jì)師David Kruckemyer介紹，許多SoC的設(shè)計(jì)公司中會存在許多比較老的IP，而這些IP有的并沒有內(nèi)置Cache。這些IP可以通過Non-coherent Bridge中的Proxy Cache來與Ncore進(jìn)行連接。因此在你的SoC設(shè)計(jì)中，老的IP也可以通過Proxy Coche來實(shí)現(xiàn)與其它IP的Cache一致性。Coherent Agent Interface用于連接SoC內(nèi)各個(gè)IP的Cache，這部分?jǐn)?shù)量也是可以依據(jù)設(shè)計(jì)師需求進(jìn)行自定義。Coherent Memory Interfice用于與外部存儲單元進(jìn)行通信。CCTI是用于Ncore內(nèi)部不同部分之間的高速通信。

所以你可以看出來，憑借著可以自定義的snoop filters和proxy chache，Ncore的可配置度很高，這是Ncore的一個(gè)優(yōu)勢所在。而另一個(gè)優(yōu)勢則在于其可以完全打散的布局，可以在很大程度上節(jié)省SoC的面積。