作者:邵乐峰

更低的成本,更低的功耗一直是SOC设计者最为关注的问题。“Tensilica将不遗余力地继续提供业界最好的低功耗高性能处理器,充分表明Tensilica在通用控制器、DSP和多媒体应用领域捍卫领军地位的决心。” 近日,来京参加二代钻石系列处理器的Tensilica  CEO Chris Rowen博士这样表示。

由于市场对系统,特别是对音视频解决方案及移动终端性能的追求,使客户对于更低功耗,更小尺寸并能提供更高性能的处理器的需求也日益迫切。正是在这一背景下,Tensilica决定进一步完善并推出第二代钻石系列标准处理器。

目前,该系列标准处理器包括从面积紧凑的低功耗通用控制器到高性能DSP等7款现货供应的可综合内核。分别是5款控制CPU (Diamond 106Micro / 108Mini / 212GP / 232L / 570T)和2款数字信号处理器DSP (Diamond 330HiFi / 545CK)。 而这也是目前业界最广泛的软件开发环境一致的处理器系列。

全新一代最高性能功耗比存储器,功耗降低达30%

由于对新的二代钻石(Diamond)系列标准处理器进行了多项硬件优化与改进,从而使存储器接口上的功耗比上一代降低近30%。其中最大的改进来源于对存储器系统进行了优化,在不影响性能的前提下,使本地数据存储器更多时间处于关闭状态。此外,Tensilica还增加了省电模式,包括关闭跟踪端口和片上调试模块的电源,从而降低整个系统的功耗。

同时,第二代钻石系列标准处理器还在三个方面实现了显著改善。首先,在多款控制器中增加整数除法器(108Mini, 212GP, 232L和570T),该硬件除法器增强了处理器的算数运算能力,使其在GPS,汽车电子,发动机控制等需要复杂算数运算的领域,性能得到提高。此外,在108Mini、212GP和232L处理器中增加一个32x32位单周期流水线乘法器,提高了常用DSP运算的性能(570T处理器中已包含该乘法器)。

其次,所有钻石标准处理器皆支持沿触发中断,与电平触发中断相比,简化了系统设计并提高中断响应速度。目前,所有钻石标准处理器最多都可支持6级22个中断。

最后,Tensilica允许用户自定义异常处理向量在存储器中的位置,这带来更大的灵活性并简化了系统设计。

该系列处理器的另一个亮点在于拥有可选的基于AXI的AMBA总线转接桥。这些转接桥可帮助设计者非常便捷地将钻石标准处理器集成到基于AMBA总线的SOC系统当中去。所有Tensilica钻石系列处理器都带有高性能PIF总线接口,可桥接至其它任何片上总线接口(如OCP,CoreConnect),或通过桥接提供AMBA AXI/AHB接口。因此,SOC设计者可选择任意流行的片上总线,以利用现有架构和外部设备。

与前一代钻石系列产品一样,二代产品全部基于通过验证的Xtensa可配置和可扩展处理器架构,因此也延续了其低功耗和高性能的特点。并且也能够很容易的升级到Xtensa可配置处理器,可确保软件的兼容性。透过这样的产品策略,长期来看将更能够吸引客户使用可配置处理器架构。

事实上,Tensilica此举也在表明他将在标准处理器市场与ARM、MIPS等这些既有的IP核心公司展开直接的,更进一步的竞争。因此,在本次产品发布会上,Rowen也提出了多项与其他竞争对手可比较的性能功耗参数,一再强调,以Extensa架构设计出来的核心能够为客户带来更佳的性能功耗比。

同时,第二代钻石系列标准处理器拥有一套经过优化的软件开发工具和广泛的工业界合作伙伴支持。用户可以直接从Tensilica公司或者通过其不断增加的ASIC和Foundry合作伙伴那里获得钻石系列标准处理器内核。

业界最小32位可授权处理器?C钻石标准处理器106Micro。

106Micro是一款超低功耗,不带cache的控制器。采用5级流水线结构设计以及128KB紧耦合本地指令/数据存储器。此外,还包括了用于计算的32位乘法器、用于调试的跟踪端口、集成的定时器以及可提供快速复杂中断处理的中断资源(2级共15个中断)。

从该公司提供的数据来看,5级流水线结构使其主频在130G制程下能够轻松达到250MHz,高于ARM7的150MHz以及Cortex M3的135MHz,90G征程下更可达到400MHz。在另一组对比数据中,106Micro在布线前()制程下的功耗为,低于ARM7的和ARM9的；其面积分别为 ,比ARM7的 mm2和Cortex-M3的 mm2都要小,性能却可达到305DMIPS, 高于ARM9E提供的289DMIPS性能。

Rowen表示,“106Micro管脚数目比ARM7和Cortex M3都要少,但能提供与ARM9相当的性能。因此,可以认为106Micro是从8/16位控制器向32位控制器过渡的理想选择。”