将RISC和DSP集成在同一块处理器中，改变了什么?

dingzyzy · 发表于 2017-7-15 08:52:57

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近年来，固态硬盘、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、工业控制和家庭自动化等各种高端嵌入式应用发展势头强劲。伴随着这些应用的大规模使用，对于其处理器也有了新的要求。针对新形势下的新需求，Synopsys 推出了专为功率、性能和面积要求而设计的ARC HS4x和HS4xD处理器。
双发射HS4x系列
Synopsys HS4x系列包含ARC HS44、HS46和HS48三款处理器，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、减少了处理器的空闲周期，增加了指令吞吐量。
除此以外，缓存大小也是处理器的重要指标之一，而且缓存的结构和大小对处理器速度的影响非常大，处理器内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时，处理器往往需要重复读取同样的数据块，而缓存容量的增大，可以大幅度提升处理器内部读取数据的命中率，而不用再到内存或者硬盘上寻找，以此提高系统性能。但是由于处理器芯片面积和成本的因素来考虑，缓存都很小。
HS4x处理器提供单核、双核和四核配置。HS46和HS48提供指令和数据缓存，完全支持一级缓存一致性。HS48还包含8MB的二级缓存和功能全面的内存管理单元，该单元支持对称多处理Linux。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。

集成了DSP的HS4xD系列
本次Synopsys 还发布了HS4xD系列产品，该系列包括两款处理器——HS45D和HS47D。除了与HS4x系列有一样的高端控制功能外，HS45D和HS47D还有对基带、音频、声音、语音和其他信号处理应用有用的额外DSP功能。
为了加速数学函数的执行，HS45D和HS47D为设计人员提供了实施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)、向量加减和可配置IEEE 754兼容浮点单元的指令。ARC HS4xD处理器实现了扩展的ARCv2DSP指令集架构(ISA)，其中含150多条DSP指令，因而可加速信号处理算法。Synopsys DesignWare ARC处理器资深产品行销经理Mike Thompson表示：“HS4xD系列虽为32位处理器，但是也可以支持64位运算，增加了数据处理的能力。”
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。
Synopsys 将RISC和DSP集成在同一块处理器中的创新性设计，不仅进行低功耗作业，同时还可以提供更加强大的运算功能，这种设计在未来会让更多的智能产品获利。