將RISC和DSP集成在同一塊處理器中，改變了什么?

近年來(lái)，固態(tài)硬盤、無(wú)線基帶、無(wú)線控制、家用網(wǎng)絡(luò)、汽車控制和車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)、多信道家庭音頻、先進(jìn)的人機(jī)接口、工業(yè)控制和家庭自動(dòng)化等各種高端嵌入式應(yīng)用發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。伴隨著這些應(yīng)用的大規(guī)模使用，對(duì)于其處理器也有了新的要求。針對(duì)新形勢(shì)下的新需求，Synopsys 推出了專為功率、性能和面積要求而設(shè)計(jì)的ARC HS4x和HS4xD處理器。

雙發(fā)射HS4x系列

Synopsys HS4x系列包含ARC HS44、HS46和HS48三款處理器，采用了ARCv2指令集架構(gòu)(ISA)，可實(shí)現(xiàn)低功耗、小體積硅封裝的高性能嵌入式設(shè)計(jì)。ARC HS4x系列具有高速10級(jí)雙發(fā)射流水線，支持亂序執(zhí)行，從而、減少了處理器的空閑周期，增加了指令吞吐量。

除此以外，緩存大小也是處理器的重要指標(biāo)之一，而且緩存的結(jié)構(gòu)和大小對(duì)處理器速度的影響非常大，處理器內(nèi)緩存的運(yùn)行頻率極高，一般是和處理器同頻運(yùn)作，工作效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于系統(tǒng)內(nèi)存和硬盤。實(shí)際工作時(shí)，處理器往往需要重復(fù)讀取同樣的數(shù)據(jù)塊，而緩存容量的增大，可以大幅度提升處理器內(nèi)部讀取數(shù)據(jù)的命中率，而不用再到內(nèi)存或者硬盤上尋找，以此提高系統(tǒng)性能。但是由于處理器芯片面積和成本的因素來(lái)考慮，緩存都很小。

HS4x處理器提供單核、雙核和四核配置。HS46和HS48提供指令和數(shù)據(jù)緩存，完全支持一級(jí)緩存一致性。HS48還包含8MB的二級(jí)緩存和功能全面的內(nèi)存管理單元，該單元支持對(duì)稱多處理Linux。像所有ARC處理器一樣，所有的HS4x處理器都可配置，并實(shí)施了ARC處理器擴(kuò)展技術(shù)，從而支持添加自定義指令，以滿足每個(gè)目標(biāo)應(yīng)用獨(dú)特的性能、功率和面積要求。

Synopsys DesignWare ARC處理器資深產(chǎn)品行銷經(jīng)理Mike Thompson

集成了DSP的HS4xD系列

本次Synopsys 還發(fā)布了HS4xD系列產(chǎn)品，該系列包括兩款處理器——HS45D和HS47D。除了與HS4x系列有一樣的高端控制功能外，HS45D和HS47D還有對(duì)基帶、音頻、聲音、語(yǔ)音和其他信號(hào)處理應(yīng)用有用的額外DSP功能。

為了加速數(shù)學(xué)函數(shù)的執(zhí)行，HS45D和HS47D為設(shè)計(jì)人員提供了實(shí)施硬件整數(shù)分頻器這一選項(xiàng)以及適用于64位乘積、乘積累加(MAC)、向量加減和可配置IEEE 754兼容浮點(diǎn)單元的指令。ARC HS4xD處理器實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)展的ARCv2DSP指令集架構(gòu)(ISA)，其中含150多條DSP指令，因而可加速信號(hào)處理算法。Synopsys DesignWare ARC處理器資深產(chǎn)品行銷經(jīng)理Mike Thompson表示：“HS4xD系列雖為32位處理器，但是也可以支持64位運(yùn)算，增加了數(shù)據(jù)處理的能力。”

HS4xD處理器中高性能RISC和DSP功能的混合提供了高效的多信道音頻處理功能，適合手機(jī)應(yīng)用、家庭應(yīng)用和車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)應(yīng)用。HS4xD可同步管理通信棧、文件系統(tǒng)支持等控制任務(wù)，同時(shí)還能提供信號(hào)處理帶寬，支持音頻解碼、后期處理和基于語(yǔ)音的人機(jī)接口(HMI)處理。

Synopsys 將RISC和DSP集成在同一塊處理器中的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，不僅進(jìn)行低功耗作業(yè)，同時(shí)還可以提供更加強(qiáng)大的運(yùn)算功能，這種設(shè)計(jì)在未來(lái)會(huì)讓更多的智能產(chǎn)品獲利。