又是RSIC又是DSP Synopsys的处理器要闹哪样?

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你见过处理器里既有RSIC指令集,又有DSP的吗?估计很多人会摇头。但是,这种处理器是存在的,它就是Synopsys公司新近推出的HS4xD处理器。

这颗处理器是ARC HS系列的最新一代产品,成员包括了HS44、HS46、HS48、HS45D、HS47D,增强了RISC和DSP性能,其中型号中带D(HS45D、HS47D)的为内嵌DSP的处理器。

据Synopsys DesignWare ARC处理器资深产品行销经理Mike Thompson介绍,该系列是专为满足固态硬盘(SSD)、无线基带、无线控制、家用网络、汽车控制和车载信息娱乐系统、多信道家庭音频、先进的人机接口(HMI)、工业控制和家庭自动化等各种高端嵌入式应用的功率、性能和面积要求而设计的。

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Synopsys DesignWare ARC处理器资深产品行销经理Mike Thompson

HS44、HS46、HS48、HS45D和HS47D处理器具有单核、双核和四核配置,实施了双发射超标量架构,最高速度为每个内核6000 DMIPS;HS45D和HS47D还支持150多个优化的DSP指令,提供2倍的性能和独特的高性能控制和高效数字信号处理组合。

该系列最大的亮点就是将RSIC和DSP集成到了一起,如HS45D和HS47D。除了具有HS4x一样的高端控制功能外,它们还有对基带、音频、声音、语音和其他信号处理应用的额外的DSP 功能。为了加速数学函数的执行,HS4xD为设计人员提供了实施硬件整数分频器这一选项以及适应于64位乘积、乘积累加、向量加减和可配置IEEE 754兼容浮点单元(单精度、双精度或者两种精度)的指令。

这种集成除了在除了在功耗和芯片面积上有优势外,还有开发优势。特别是在底层的优化和实现方面,独立开发一般会涉及到两套不同的工具链,工作量和维护量都比较大,集成方案则简化了很多工作。

HS4xD处理器中高性能RISC和DSP功能的混合提供了高效的多信道音频处理功能,适合手机应用、家庭应用和车载信息娱乐系统应用。HS4xD可同步管理通信栈、文件系统支持等控制任务,同时还能提供信号处理带宽,支持音频解码、后期处理和基于语音的人机接口(HMI)处理。有越来越多的家庭需要这些任务来处理高性能无线流音响系统和声控助手。Synopsys和第三方合作伙伴携手提供经过HS4xD优化的音频/语音代码资产组合和后期处理软件。

HS44、HS46和HS48处理器采用了ARCv2指令集架构(ISA),可实现低功耗、小体积硅封装的高性能嵌入式设计。ARC HS4x系列具有高速10级双发射流水线,支持乱序执行,从而尽可能减少了处理器的空闲周期,尽可能增加了指令吞吐量。在典型的16-nm FinFET制程中,处理器可在2.5 GHz下,提供高达每个内核6000 DMIPS的性能,同时仅需要0.06 mm2面积且功率低至37 microwatts/MHz。精致的分支预测和ALU后置技术来降低加载到使用的延迟,提高了指令处理效率。像所有ARC处理器一样,所有的HS4x处理器都可配置,并实施了ARC处理器扩展(APEX)技术,从而支持添加自定义指令,以满足每个目标应用独特的性能、功率和面积要求。

ARC HS4x和HS4xD处理器系列拥有一个稳固的软硬件开发工具生态系统支持,其中包括MetaWare编译器/调试器、nSIM指令集模拟器、MQX实时操作系统(RTOS)和行业领军供应商提供的第三方工具、操作系统(包括Linux)和中间件。MetaWare开发工具包包括优化的DSP函数库,如FFT和DCT、FIR和IIR滤波器,以及向量和矩阵数据函数,允许软件设计人员从标准DSP构建块快速实施算法。该工具还包含开发语音代码使用的基于ITU-T的运行库。对于常规C代码,编译器能自动生成ARCv2DSP ISA指令,以提供最佳性能,包括引导的和自动的向量化优化。

此外,MetaWare开发工具包简化了ARC处理器的编程,增强了对双发射架构和DSP硬件的支持,从而最大程度地提升了性能,减少了代码量。ARC HS4xD处理器与超低功耗ARC EmxD处理器兼容,并具有与其相同的指令集,因而在两个处理器系列间可以轻松迁移代码。
 

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