?
???? 在滿足功耗要求的前提下,增加處理器內(nèi)核來獲得系統(tǒng)性能的提升已經(jīng)成為計算和嵌入式處理器行業(yè)的一項標準做法,。一場相似的演進似乎正在不可避免的滲入到所有高性能的處理應用,,DSP廠商正在試圖采納多核架構來滿足日益增長的系統(tǒng)處理性能要求。TI首席科學家方進(GeneFrantz)在TI開發(fā)商大會上就展望了未來DSP發(fā)展之路,。他指出,,并行處理帶來了半導體性能的疾速提升,未來IC產(chǎn)業(yè)通用性將變得極其重要,。面對未來創(chuàng)新應用所帶來的高效嚴峻的挑戰(zhàn),,系統(tǒng)需要更多靈活可編程的DSP核,并增加優(yōu)化的可編程的協(xié)處理器,。
?
???TI日前發(fā)布了一款三核DSPTMS320C6474,,該芯片在同一裸片上集成了三個1GHzC64x 內(nèi)核,可以實現(xiàn)3GHz的DSP性能,,處理能力為24,000MMACS(16位)和48,000MMACS(8位),。該公司稱,多核平臺最大的優(yōu)勢是體現(xiàn)在功耗和芯片面積上,。以C6474為例,與多芯片解決方案相比,,功耗降低了1/3,,板級空間則減少了2/3,而成本也比降低了2/3,。一個很明顯的比較就是,,與TI此前推出的單核1GHzDSPC6455相比,同樣是提供3GHz的處理能力,,三顆C6455的功耗約為15W,,而C6474的功耗則只有6W左右。多核的另一優(yōu)勢則體現(xiàn)在執(zhí)行效率方面,?!岸囝w內(nèi)核集成到單芯片上,片內(nèi)時鐘交換遠比在一個單板上的多個DSP之間的級聯(lián)快的多,,可以1/2主頻的速率進行數(shù)據(jù)交換,,因此,帶來了更快的數(shù)據(jù)信號處理,?!盩I中國區(qū)DSP業(yè)務開發(fā)經(jīng)理郝曉鵬表示,。除了在運算速度方面優(yōu)勢盡顯之外,多核DSP內(nèi)部存儲空間也得以擴展,。每個內(nèi)核除了有32KB的L1數(shù)據(jù)和的程序存儲空間之外,,C6474還提供了一個3M的L2存儲空間。并且3M內(nèi)存在每個核內(nèi)有兩種分區(qū)方式,,可以是1:1:1,,也可以是1.5M:1:0.5M?!斑@完全取決于具體的應用,。”郝曉鵬說道,。大存儲容量帶來的一個顯而易見的好處是DSP處理性能的迅速提高,。多核DSP一個非常重要的性能就是并行計算能力,但如果沒有足夠的片內(nèi)存儲空間來配合,,DSP就需要頻繁的進行片外數(shù)據(jù),,在這種情況下,即使主頻達到1GHz甚至更高,,也無法提高運算速度,,處理性能也將大打折扣。
?
????飛思卡爾最近推出的一款多核DSP則是基于其e500PowerArchitecture內(nèi)核,。這款名為QorIQ平臺包括5款產(chǎn)品,,最多集成了8個1.5GHze500mc內(nèi)核。該公司表示,,多核是一項異常復雜的技術,,對功率、成本和性能要求都受到嚴格限制的嵌入式領域來說尤其如此,。并希望借此平臺來提高多核技術在市場上的采用及支持,,并將把多核技術帶入一個嵌入式應用數(shù)量更多、更具多元化的時代,?!斑@種增長也將改善整個多核生態(tài)系統(tǒng)?!?/FONT>
?
????雖然多核在提升系統(tǒng)性能,,降低功耗、成本方面具有領先的優(yōu)勢,,但顯然,,并非集成的核越多越好。多核DSP仍然是面向那些可以很好的將任務分為幾部分的特定應用,。在不久前舉辦的亞洲PowerArchitecture會議上,,飛思卡爾網(wǎng)絡和多媒體集團戰(zhàn)略營銷主管,,Power.org市場營銷委員會主席FawziBehmann指出,多核是一個發(fā)展方向,,但顯然并不是唯一的出路,。多核需要面對工作任務的合理分配,處理性能優(yōu)化,,并且與存儲器的互聯(lián),,以及相關軟件算法的支持非常關鍵?!熬湍壳暗陌l(fā)展而言,,2-4個內(nèi)核產(chǎn)品不是飛思卡爾發(fā)展的重點?!?/FONT>
?
????來自TI的觀點則是,,需要集成幾個內(nèi)核完全取決于市場的需求。盡管工藝技術在不斷演進,,但就單芯片的功耗及面積而言,,處理性能無法繼續(xù)大幅提升,而功耗卻隨著處理頻率的增加成倍增長,,這無疑會增加整個系統(tǒng)設計的復雜度,。對于一些應用來說,需要多核的產(chǎn)品來解決上述難題,。這其中包括通信基礎設施的信號處理方面,,需要多核來處理語音、數(shù)據(jù),、多媒體等需求,;另一個是對功能及圖像處理復雜度要求高的設施,實現(xiàn)視頻偵測,,視覺成像,醫(yī)療成像,;第三則是在高性能,、高強度的終端設備,包括核磁共振,、CT,、彩超等;第四,,是需要實時現(xiàn)場通信的應用,,大量的數(shù)據(jù)需要在極短的時間內(nèi)完成信號處理分析,并送至控制臺,?!斑€有很多新興應用,,甚至一些我們現(xiàn)在都很難說清楚的應用,對信號處理帶來了極高的要求,?!焙聲赠i說道?!拌b于從客戶方面獲取的信息,,我們目前推出了3核而不是其它幾核的DSP產(chǎn)品?!?/FONT>
?
????ADI也已經(jīng)推出了雙核的DSP產(chǎn)品BF561,。該公司DSP市場經(jīng)理陸磊表示,未來還將推出多核產(chǎn)品,。但ADI通用DSP及移動處理器產(chǎn)品線總監(jiān)MauryWood也同時表示,,最多4核,已經(jīng)足夠應付現(xiàn)階段的應用,。
?
????與此同時,,多核DSP的開發(fā)環(huán)境與單核產(chǎn)品的巨大差異,使得如何發(fā)揮多核DSP全部的效能成為設計人員面臨的一項重要挑戰(zhàn),?!熬幾g器在這個時候顯得意義非凡,不同DSP核之間的任務加載,,如何持續(xù)配合,、匹配不同的線程等這些工作都是由編譯器來完成的?!焙聲赠i補充說道,。“多核產(chǎn)品的定義,,有時候甚至是與我們主要的客戶一起來完成的,。需要考慮很多因素。單芯片能承受的功耗,,針對特定應用單芯片的處理能力,,以及多增加一個核帶來的處理能力的提升是否要遠遠優(yōu)于其所帶來的功耗方面的影響。同時,,多核DSP的可編程性和升級維護都是廠商需要考慮的,。”
?
?
?