继ARM之后,另外两家主要的RISC内核供应商MIPS科技和Tensilica都已正式进军中国市场。与ARM拥有广泛的“群众基础”不同,后两者在中国的认知度还有待提高。因此,Tencilica不久前高调宣传其钻石系列标准处理器内核,MIPS也全面启动中国工程中心的运行,其工程副总裁Pat Hays还亲自造访中国,展开一系列推广活动。
从性能的角度,MIPS内核的口碑一直甚好(如有些情况下可替代PowerPC),而后起之秀Tensilica的“可配置内核”也是不错的噱头,他们在向业界介绍产品技术指标时无一例外地拿相应的ARM内核做比较。MIPS开始将多线程技术应用于自己最新的内核系列,而对ARM等公司采用的超标量架构表示“不屑”,称这种架构已是明日黄花,因为会占用更大的裸片面积、效率也较低。
Hays解释说,CPU中由若干不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,超标量是通过内置多条流水线来同时执行多个处理,其实质是以占位面积换取时间。多线程技术则可以为高速的CPU准备更多的待处理数据,让同一个处理器上的多个线程同步执行并共享处理器的执行资源,提高处理器运算部件的利用率(当一个线程因存储而停止时,其他线程可来填补),缓和了存储器访问延时问题,减少了CPU的闲置时间。
MIPS科技的Hays:多线程显著提高了内核流水线效率,增加的面积却很小。
“如今在存储器越来越跟不上CPU运算速度的情况下,多线程技术显著提高了流水线效率,却只需小规模改变CPU核心的设计,增加的面积也很小。Intel、Sun、IBM和富士通等都已加入多线程阵营。我们最新的34k系列已能实现5个线程,速度相比24KE提升了60%,面积仅增加14%。”Hays表示。
对于另一种多处理器核心的做法,Hays也不太支持,因为这虽然一定程度上提高了速度,但会显著增加裸片面积及功耗,对于很多嵌入式应用来说不划算。所以其34K整合了两个虚拟处理单元(VPE)并带DSP扩展,以应对高性能嵌入式应用的需求。
当被要求对比一下各种内核的可配置性时,Hays宣称ARM基本没有可配置性,很不灵活,但又认为Tensilica做得“过了头”,因为他们那种极端的可配置性将使用户形成太多软件库,调试工作将过于复杂,不适合用作主CPU,更适合用作协处理器。而MIPS走的是中间路线,保留了恰当的可配置性。目前,几乎所有的MIPS内核产品都有CorExtend功能,允许加入用户定义的一部分指令。
众所周知,ARM的开发工具来源已非常广泛,通用性好,易于使用,这是目前ARM非常受欢迎的重要原因。而有业内人士指,相比ARM,MIPS开发环境和调试环境确实存在不足,如不仅是板级(SoB)而且SoC层级没有独立的总线。MIPS也意识到这个问题,正在努力地进行改善,在中国就联合了本地的第三方(如上海双实科技)开发低价位的仿真器调试工具。据悉,双实已开发出2,000元人民币左右的开发板,同时开办一系列MIPS培训课程(SoC和SoB级都有),并且也将高校学生视为培训的重点对象。
Hays在此次中国之行中特别强调,MIPS不仅在人们众所周知的DSL、Cable Modem、住宅网关、路由器等网络基础设施领域占据优势,而且在家庭娱乐等消费类领域也有很大成就,特别是机顶盒、游戏机、DVD刻录机。毕竟在中国消费类IC的开发商要比通信芯片的开发商更多,而且中国数字电视、便携式媒体播放市场前景普遍为业界所看好,因此MIPS传达一个讯息就是其中国战略将以消费类电子为先。
MIPS在中国的消费类多媒体领域已小有收获,华亚微电子、上海交大芯片和系统研究中心、珠海矩力已获得MIPS的技术授权,前两家用于数字电视芯片开发,后者主要针对PMP SoC开发,并且对珠海矩力的授权还是以软核的形式,“随着中国知识产权问题的改观,软核的形式会越来越普遍。”Hays指出,“当然,这与公司规模和设计实力也有关,一般中小公司偏向硬核,可直接拿来用,设计实力较强的公司则倾向于使用软核,自己配置一部分,参与更多的后端设计。”
针对设计能力较弱的中小公司在中国居多这一现状,MIPS科技中国工程中心已完成4KEc.13硬核的设计,并正在设计两个M4K硬核。目前,台积电可提供其4KEc.18、4KEc.13和4KE.13、24Kc .18硬核,中芯国际已可提供4Kc .18硬核。
作者:赵艳
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