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时间: 2020年02月28日 11:15 | 来源: st_丨强悍丶 | 编辑: 仙益思 | 阅读: 0531 次

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OFweek电子工程网讯 跟着物联网、云核算、人工智能等新兴工业的兴起,嵌入式技能的运用越来越广泛,迎来开展的大好时机。据统计,我国的嵌入式市场规模已超越500多亿元,估计将来三年我国嵌入式软件工业的增长率将高达40%左右。在企业级SSD、家庭网络、无线操控和智能家电等范畴中,有关商品对功用、面积、功耗和成本都提出更高请求,嵌入式技能也要随之改善。为了进一步进步嵌入式体系的功用,Synopsys推出合适高功用嵌入式运用运用的新DesignWare ARC HS4x和HS4xD处理器系列。

据Synopsys ARC处理器高档商品推广司理Michael Thompson介绍,“这两个系列包含5个处理器商品:ARC HS44、HS46、HS48、HS45D和HS47D处理器,具有单核、双核和四核装备,施行了双发射超标量架构,最高速度为每个内核6000 DMIPS,供给2倍的功用和共同的高功用操控和高效数字信号处理组合。其间,HS4X商品只履行RISC架构,HS4XD商品履行RISC+DSP架构,添加了150多个优化的DSP指令,向下兼容广泛运用的ARC EMxD内核。”

处理嵌入式体系面对的许多应战

嵌入式体系越来越杂乱,一起请求商品小面积、低能耗、低成本,这使开发者面对无穷的应战。怎么做到不添加时钟频率和内存器拜访时刻?Michael Thompson指出,“Synopsys从三方面采纳办法:榜首,添加每个时钟周期指令履行数量,比方将每个时钟周期履行指令条数从一个添加到两个,在并行双事情管道中履行多条指令;添加内存拜访时刻;支撑多核履行等。第二,为固定或下降的嵌入式运用管理功耗核算,不只依托芯片功用更重视功用功率,添加功耗管理,削减糟蹋。第三,更有效地移动数据,32位的处理器支撑数据移动64位进行,对处理器装备功用翻倍的DMA。第四,在一个处理器中完成RISC和DSP的高功用组合,软件东西和库无缝支撑C/C++编程和调试。”

“两层架构的优势在于,添加功用单元的利用率,添加额定的硬件数量;每个时钟周期能够履行提高到履行两个指令,添加了RISC和DSP两种功用,面积和功耗添加15%;支撑指令的并行履行;编译器履行两层架构。” Michael Thompson弥补。

HS4X系列/HS4xD系列:适用于高端嵌入式运用

ARC HS4X系列处理器采用了ARCv2指令集架构(ISA),可完成低功耗、小体积硅封装的高功用嵌入式规划。ARC HS4x系列具有高速10级双发射流水线,支撑乱序履行,然后尽可能削减了处理器的闲暇周期,尽可能添加了指令吞吐量。在典型的16-nm FinFET制程中,处理器可在2.5 GHz下,供给高达每个内核6000 DMIPS的功用,一起仅需要0.06 mm2面积且功率低至37 microwatts/MHz。HS4X系列的方针运用是固态硬盘(SSD)、无线基带、无线操控和家用网络。

HS4xD系列具有和HS4x相同的高端操控功用,还有对基带、音频、声响、语音和别的信号处理运用有用的额定DSP功用。为了加快数学函数的履行,HS45D和HS47D为规划人员供给了施行硬件整数分频器这一选项以及适用于64位乘积、乘积累加(MAC)、向量加减和可装备IEEE 754兼容浮点单元(单精度、双精度或两种精度)的指令。HS4xD处理器中高功用RISC和DSP功用的混合供给了高效的多信道音频处理功用,合适手机运用、家庭运用和车载信息文娱体系运用。HS4xD可同步管理通讯栈、文件体系支撑等操控使命,一起还能供给信号处理带宽,支撑音频解码、后期处理和根据语音的人机接口(HMI)处理。

Michael Thompson指出,“从功用上比照,HS4X系列/HS4xD系列处理器相关于Cortex-A9处理器功用提高45%,功耗折半;相关于MIPS InterAptiv或许Cortex-A7处理器功用翻倍,功耗下降20%;相关于Cadence Tensilica处理器功用提高2.5倍。”

MetaWare 开发东西包简化了HS4x/HS4xD处理器编程

ARC HS4x和HS4xD处理器系列具有一个安定的软硬件开发东西生态体系支撑,其间包含MetaWare编译器/调试器、nSIM指令集模拟器、MQX实时操作体系(RTOS)和职业领军供货商供给的第三方东西、操作体系(包含Linux)和中间件。MetaWare开发东西包包含优化的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,答应软件规划人员从规范DSP构建块迅速施行算法。该东西还包含开发语音代码运用的根据ITU-T的运行库。关于惯例C代码,编译器能主动生成ARCv2DSP ISA指令,以供给最好功用,包含引导的和主动的向量化优化。

在嵌入式运用中立异不断,嵌入式商品杂乱度越来越高的开展布景下,新的ARC HS4x和HS4xD处理器是ARC财物组合中功用最高的处理器,支撑规划人员满意嵌入式规划所需的日益增长的操控和信号处理需要,在嵌入式范畴会表现越来越重要的效果。

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    (仙益思编辑《st_丨强悍丶》2020年02月28日 11:15 )

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