Tensilica推出Diamond 570T超強(qiáng)CPU內(nèi)核

－－與ARM11相比，性能是其兩倍，面積是其一半，功耗低一半以上

美國(guó)Tensilica 公司推出了Diamond 570T標(biāo)準(zhǔn)處理器內(nèi)核，這將是ARM11內(nèi)核的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。這是一款3發(fā)射、靜態(tài)超標(biāo)量流水線可綜合的高性能處理器內(nèi)核。與ARM1156T2-S相比，它的性能是其兩倍，功耗比其一半還低，面積是其一半。

Tensilica市場(chǎng)副總裁Steve Roddy說(shuō)，“客戶在使用ARM11時(shí)，會(huì)遇到性能、功耗、面積等問題，并且還會(huì)遇到昂貴的授權(quán)費(fèi)用的問題。與之相比，我們的Diamond 570T標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)核是這類用戶的理想選擇”。

低功耗
Diamond 570T標(biāo)準(zhǔn)處理器內(nèi)核在130納米LV工藝下功耗為0.15 mW/MHz，在130納米G工藝下功耗為0.20 mW/MHz（典型條件下）。在130納米G工藝下，這比ARM1156T2-S (0.45 mW/MHz)的一半還要低，是ARM1136J-S (0.60 mW/MHz) 的功耗的三分之一。

高性能
按照EEMBC基準(zhǔn)測(cè)試程序的結(jié)果，性能領(lǐng)先的Diamond 570T標(biāo)準(zhǔn)處理器內(nèi)核是ARM11基于ARM11的SOC 和 ARM1026EJ-S內(nèi)核性能的兩倍多（細(xì)節(jié)見 www.eembc.org）。下圖作出了以每MHZ為基礎(chǔ)歸一化的性能比較結(jié)果，對(duì)于ARM1136JF-S內(nèi)核的指標(biāo)我們是依據(jù)參與EEMBC測(cè)試的Freescale iMX31處理器芯片的測(cè)試結(jié)果做出的。
更小的內(nèi)核面積
Diamond 570T的內(nèi)核尺寸比ARM11小的多。在同樣條件下，Diamond 570T的面積是1.13 mm2 ，而ARM1156T2-S (2.4 mm2) 、ARM1136J-S (2.85 mm2)的面積就大多了。其中一個(gè)顯而易見的原因是Diamond 570T可以在5級(jí)流水線的設(shè)計(jì)下就達(dá)到很高的性能，但ARM1156T2-S是9級(jí)流水線的設(shè)計(jì)，ARM1136J-S 是8級(jí)流水線的設(shè)計(jì)。因?yàn)榉种D(zhuǎn)延遲和其他一些不利因素，更長(zhǎng)的流水線設(shè)計(jì)導(dǎo)致了較低的“每個(gè)時(shí)鐘執(zhí)行的指令數(shù)”結(jié)果。

基于被廣泛驗(yàn)證的Xtensa ISA（基本指令集架構(gòu)）構(gòu)建而成
整個(gè)Diamond標(biāo)準(zhǔn)處理器內(nèi)核家族都是基于Tensilica的被廣泛驗(yàn)證過的處理器內(nèi)核架構(gòu)，依據(jù)出貨量預(yù)測(cè)，Tensilica將在2006年底成為世界第二大處理器內(nèi)核供應(yīng)商。Xtensa架構(gòu)是后RISC風(fēng)格的32bit內(nèi)核架構(gòu)，支持80多條基本的指令集。Xtensa ISA支持16/24-bit長(zhǎng)度緊湊的指令，并能夠隨意地在不同長(zhǎng)度地指令間進(jìn)行切換，這大大降低了程序運(yùn)行的功耗。同時(shí)，與傳統(tǒng)的32位處理器相比，代碼的體積降低了25％到50％。寄存器窗口可以在低功耗下，有效地支持高性能的切換過程?；镜腦tensa ISA能夠支持強(qiáng)大的跳轉(zhuǎn)指令和復(fù)雜的位操作指令。

VLIW (Very Long Instruction Word) 架構(gòu)
Diamond 570T的內(nèi)核利用了Tensilica VLIW指令編碼技術(shù)，可以支持每個(gè)時(shí)鐘周期更多的指令吞吐量。處理器在不需要用戶的干預(yù)的情況下，就可以自動(dòng)在長(zhǎng)度16/24/64bit的指令間切換執(zhí)行。64bit的長(zhǎng)指令是3條指令并行發(fā)射的組合，這樣的性能效果大大地超出單發(fā)射的處理器，和動(dòng)態(tài)的超標(biāo)量流水線結(jié)構(gòu)相比，Diamond 570T依然能很好地保持著較小的內(nèi)核面積。

高速、無(wú)延遲的流數(shù)據(jù)隊(duì)列接口
Diamond 570T處理器內(nèi)核提供給開發(fā)人員一個(gè)高速的32-bit的直接的數(shù)據(jù)輸入隊(duì)列接口和一個(gè)32-bit的直接的數(shù)據(jù)輸出隊(duì)列接口。開發(fā)人員可以把這些隊(duì)列接口與SOC內(nèi)部其他高吞吐量的數(shù)據(jù)流直接連接起來(lái)。Diamond 570T內(nèi)核是通過特殊的指令來(lái)訪問這些隊(duì)列的，這樣可以完全繞過傳統(tǒng)的Load/Store和總線接口機(jī)制了。并且因?yàn)檫@些隊(duì)列指令可以通過XCC編譯器[可以參閱－Diamond內(nèi)核開發(fā)工具的新聞]自動(dòng)地被調(diào)度和被編譯綁定到VLIW指令槽里，以隊(duì)列輸入或輸出的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的計(jì)算每個(gè)周期都可以被執(zhí)行。和傳統(tǒng)的單發(fā)射超標(biāo)量流水的處理器通過傳統(tǒng)的總線機(jī)制進(jìn)行同樣的操作相比較，我們可以把隊(duì)列輸入輸出數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的計(jì)算綁定到一條指令中，這樣的結(jié)果是性能更高，動(dòng)態(tài)功耗更低。

微控制器風(fēng)格的直接的輸入端口和輸出連線簡(jiǎn)化了I/O處理
Diamond 570T 處理器內(nèi)核為設(shè)計(jì)人員提供了可以直接和芯片內(nèi)其他硬件模塊相連接的輸入端口和輸出連線。由端口和連線組成的這些直連接口可以提供方便和低功耗的新接口方式，可以被用于替代基于總線、使用存儲(chǔ)器映射方式的I/O接口方式。32個(gè)獨(dú)立而簡(jiǎn)單的輸入端口和32根單比特的輸出連線，為設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)工程師提供了大量以硬件接口和系統(tǒng)控制為目的的GPIO（通用目的I/O）比特位。這些端口和連線提供了和經(jīng)典微控制器里GPIO管腳相似的功能，這些機(jī)制是ARM11所不具備的。

AMBA AHB總線橋
整個(gè)Diamond標(biāo)準(zhǔn)處理器內(nèi)核家族成員都可以既支持私有的高性能的PIF總線接口，同時(shí)又支持其他流行的總線接口，比如AMBA AHB-Lite總線接口和Core Connect總線接口。這樣，開發(fā)者可以讓Diamond內(nèi)核利用流行的標(biāo)準(zhǔn)總線架構(gòu)去和外設(shè)部件通信。

如何獲得Diamond Core
SOC開發(fā)者可以直接聯(lián)系Tensilica獲得Diamond 系列標(biāo)準(zhǔn)處理器內(nèi)核，或者可以通過Tensilica指定的代工廠和ASIC合作伙伴獲得Diamond系列處理器內(nèi)核。