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主攻高階嵌入式應用 ARC處理器導入雙指令/超純量架構

文‧詹益瑋 發布日期:2017/06/30 關鍵字:新思DSPRISCDual IssueSuperscaler

行動裝置與智慧化車載、家庭、工業等領域蓬勃發展,尤其近來人機介面(HMI)日趨發達,涉及的影像、音訊、語音、觸控等訊號處理需求與日俱增。有鑑於此,新思(Synopsys)六月下旬推出採雙指令(Dual Issue)、超純量(Superscalar)架構的新一代ARC HS處理器方案,大幅提升數位訊號處理(DSP)、精簡指令集計算(RISC)效能,因應無線基頻(Wireless Baseband)、語音、音訊與嵌入式DSP應用等水漲船高的效能需求。

Synopsys資深產品行銷經理Michael Thompson表示,嵌入式處理器受制於功耗,各式應用下的時脈鮮少超過2GHz;然過去15年,固態硬碟(SSD)、語音助理等各領域相關應用所需效能越來越高,大抵以每季2.5~3%的速度穩定成長,持續激化市場競爭。為此,新處理器納入雙指令(每個時脈周期執行兩個特定指令)、超純量(指令層級平行)架構,藉此在硬體擴充受限下妥善利用功能單元,相對前代(HS3x)可提升25%的RISC效能與兩倍的DSP效能。

此方案包含HS4x與HS4xD新系列處理器,均具單核心、雙核心與四核心三種配置,支援可亂序執行之10階雙指令管線,每核心運行效能可達6000DMIPS。HS4xD系列則進一步支援具可擴充性之ARCv2DSP指令集架構,囊括150個以上的DSP指令;加上優化DSP編譯器,以及優化DSP、ITU函式庫與語音/音訊編解碼器等豐富DSP軟體支援,得以額外DSP能力混和RISC能力,令語音/音訊相關高階應用如行動裝置、智慧助理、車載資訊娛樂系統更有效率。

另一方面,此方案亦提供MetaWare開發工具組、nSIM指令集模擬器、MQX即時作業系統等軟硬體開發資源;特別是透過MetaWare的編譯器、函式庫等,軟體工程師可單純以C/C++等撰寫程式碼,大幅簡化開發流程。此外,新一代處理器向下支援HS3x系列所有特質,以便前代用戶進行升級。不過Thompson指出,考慮到HS3x系列在體積與功耗上仍占優勢,新思仍會持續供應該系列處理器。

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