嵌入式新利器 性能功耗完美體
由于嵌入式系統設計日益復雜且對運算效能的要求大幅提高,為全方位滿足客戶對執行效率、面積、功耗的高要求,新思科技公司日前發布其全新DesignWare ARC HS處理器,具有高度的可配置性、延展性,能提供豐富的設計彈性,同時能夠提供超過4200DMIPS的性能,而功耗小于85毫瓦,堪稱高階嵌入式系統開發的設計新利器。
據悉,新思科技此次推出的32位ARC HS34和HS36處理器是基于擴展ARCv2架構的高速、低功耗處理器系列的首批成員、是迄今為止性能最高的ARC處理器內核,在采用典型的28納米(nm)硅工藝時,可提供高達2.2GHz 的速度和1.9 DMIPS/MHz的性能。即使是延用上一代制造工藝,不管是在主打高效能優勢的40納米泛用型制程(40G)還是主打低耗電量優勢的40納米低耗電制程(40LP)下ARC HS亦有不俗表現。

應對效能新需求
新思科技亞太區解決方案事業群應用工程經理劉庭墉先生介紹到,現階段嵌入式系統對處理器性能、功耗管理提出新的要求,兼具高效能與低功耗,同時富有極大的設計彈性的處理器才能夠順應設計需求,32位ARC HS34和HS36處理器能夠同時滿足上述要求,而且兼顧產品面積,在采用典型28納米工藝時的硅片面積僅為0.15平方毫米,這使得HS處理器能夠在未來的便攜式智能設備上大有可為。另外,HS處理器專門針對在完成高速數據和信號處理任務時的功率效率(DMIPS/mW)和面積效率(DMIPS/mm2)進行了優化。這種優化使它們非常適合于系統級芯片(SoC)中的嵌入式以及深度嵌入式處理器,這些SoC可用于諸如固態硬盤、連網設備、汽車控制器、媒體播放器、數字電視、機頂盒和家庭聯網產品等。

圖1:新思科技亞太區解決方案事業群應用工程經理劉庭墉先生
現在,ARC系列處理器已經在嵌入式IP市場占據19%的份額,應用方面,在SSD存儲領域占有巨大的市場份額。另外,據研究機構Linley Group的資料表明,在相同的功耗下,ARC HS34的效能表現約是ARM Cortex-R5及MIPS InterAptiv的三倍,這種強大的優勢能夠有效滿足嵌入式系統對處理器效能愈來愈嚴苛的要求,將有助新思科技ARC架構進一步擴大在嵌入式系統市場的占有率。

圖2:28 HPM制程工藝下的性能比較
新思科技資深應用工程師王偉先生亦指出,ARC HS處理器支持亂時序執行,能夠最大限度的減少指令間的依賴(如數據依賴等)對處理器性能的影響,可以使處理器中的執行單元盡量少的處在等待狀態,大大提高了處理器的運行效率。

圖3:新思科技資深應用工程師王偉先生
ARC HS 處理器在提升高數據吞吐量和降低系統延遲方面也有很多優勢,首先ARC HS 處理器支持64位的數據load/store 指令,相較于僅支持32位數據load/store的處理器,會大幅提高數據吞吐量。其次,ARC HS處理器還支持自定義指令和自定義IO,允許客戶在ARC HS 處理器上定義私有的IO總線,并交由自定義指令處理,這樣也會大大提高數據吞吐量。
ARC HS 處理器在降低系統延遲方面的優化:









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