此外,MIPS宣布最初的授权者包括iVivity,Mobileye和PMC-Sierra。
今天,单线程微处理器在等待存储器存取时浪费了许多周期,在相当程度上限制了系统性能。34K内核通过增加处理器的利用来减少存储器等待的影响。当一个线程停止时,其他线程立刻馈入流水线开始执行,使应用吞吐能力显著增加。内部基准测试表明,运行两个线程的34Kc™内核要比单线程处理器的速度提高60%,而尺寸仅增加14%。
此外,34K内核系列可为嵌入式应用提供出众的实时响应。用户可为实时任务分配专用处理带宽,以保证服务质量(QoS)。该装置可持续监测线程进程,并自动进行校正来满足或超越实时需求。
Silicon Insider的首席分析师Jim Turley先生表示:“MIPS在为嵌入式应用执行多线程方面采取了一种简单而明智的方法。这种方法是一种深思熟虑的战略,可为MIPS的新用户和已有的用户提供改善的系统效率和节省成本。”
使用模式
34K内核可以最小的变化运行现有的双路SMP操作系统(OS)和应用。它也可以在独立并发线程环境中充当非常不同的角色(“AMP”或非对称多处理)。
此外,34K内核可与最多2个虚拟处理元件(VPE——一种表示OS唯一的MIPS32架构的可视状态),以及5个线程上下文(TC——一种表示MIPS32架构的用户状态)进行配置,实现最终的设计灵活性。这个双虚拟处理元件能力可使34K内核同时运行两个独立的操作系统或选择一个双路 SMP 操作系统。此外,它可使用多达5个线程上下文(TC),使单操作系统同时运行多达5个处理。
用户可得到的好处:
* 更低的系统成本
* 改善的系统性能
* 更低的功耗
* 更多功能
* 充分利用许多应用的软件投资
* 保证实时性能
采用的用户
iVivity高级工程副总裁Jim O’Connor先生表示:“我们是在对一种具有竞争力的多内核解决方案进行了广泛的内部基准测试的情况下,做出在存储网络处理器设计中使用34K内核的决定的。芯片尺寸缩小和功耗降低,以及其引人注目的性能使34K内核脱颖而出。”
Mobileye工程副总裁Elchanan Rushinek先生表示:“应用性能、成熟的可靠性和保证实时响应是我们第二代Eye-Q2™片上系统(SoC)设计的关键。在评估了众多有竞争力的解决方案后,我们认为34K内核多线程能力的价值是出众的解决方案。”(请参考2006年2月6日的新闻稿“MIPS授权Mobileye在其第二代驱动辅助片上系统使用多线程MIPS32® 34Kf™内核。”)
PMC-Sierra副总裁兼首席技术官Robert Yung博士表示:“我们在先进片上系统解决方案中独特的关键技术创新和集成能力已经得到了认可。34K多线程技术为我们的某些第二代产品提供了出众的性能和功能。”
MIPS市场副总裁Jack Browne先生表示:“片上系统设计者在应对特别是消费市场降低系统成本要求的同时,又非常担心不能满足对更高系统性能的无止境需求,他们发现34K内核系列的价值非常引人注目。我们很高兴市场对34K 内核的接受,并期待继续得到更快的采用。”
目标市场和应用
24K®和24KE内核系列仍然是MIPS针对单线程应用的旗舰产品,新型34K内核系列则是专门针对多线程工作量设计的。这些包括家庭应用中诸如多VoIP通道的外在线程的独立应用。另一种选择是,它还可以用来将几个单线程功能结合在一个单34K内核中,例如STB应用中的一个运行Linux主处理器和一个运行RTOS的DSP。网络路由器及包括数字电视和DVD刻录机的消费设备中的工作量协作意味着它们都会受益于34K内核。
34K内核强大的灵活性使其能够在类似SMP的配置中运行,这使其成为包括多功能打印机和扫描仪的高性能影像设备的最佳选择。此外,34K内核的更高应用吞吐量和有效功率的结合,使之特别适用于包括数码相机、移动手持设备和便携式媒体播放器的低功耗应用。
开发支持:MIPS® 生态系统
MIPS现有的第三方供应商关系,以及实用而有力的生态系统可支持MIPS32架构,34K内核授权者可很快地使用多线程。
优化34K内核解决方案的主要提供商:
Accelerated科技现在的Nucleus RTOS和基于Eclipse的Nucleus EDGE IDE均支持34K内核系列。Nucleus RTOS可靠而灵活,只占用很小的存储器空间。Nucleus RTOS系列产品由一系列完整的网络、USB、图形和文件系统库组成,可为嵌入式开发人员提供部署各种嵌入式应用所需的所有东西。Nucleus EDGE IDE软件为开发人员提供了一个基于Eclipse的开发环境。这两种产品的无缝结合,为开发人员快速而容易地设计和向市场推出产品提供了一个全面的解决方案。
Cadence Encounter®参考方法可为用户提供34K内核系列,并为高质量芯片提供一种快速而可预测的通道。Cadence Incisive®仿真可利用集成了FS2探针和一系列软件调试器的Palladium®提供硬件/软件的共同验证。
CoWare的ConvergenSC可为开发、分析和优化SystemC处理级平台模式提供一个有力而基于标准的环境,利用嵌入式软件在电子系统级(ESL)加速片上系统的协作设计。
Denali的Databahn™内核可为高性能存储器子系统提供DDR控制器解决方案,便于芯片接口的设计、集成和验证。他们的采用34K内核多线程能力的高性能存储器系统可为用户提供与众不同的性能、吞吐量和成本优势。
Express Logic的ThreadX®是一种小型而高效率的RTOS,现在已开始支持34K内核的多线程。
First Silicon Solutions公司(FS2)为34K内核提供了一套全面的EJTAG调试和跟踪五金|工具。34K PDtrace™系统采用System Navigator™探针,可提供包括支持基于硬件多线程的最高级的调试能力,使用户可同时捕捉和观察执行流程、负载/存储地址和相关数据。FS2的工具是与基于GNU的MIPS软件开发环境工具链中的GDB/Insight调试器集成在一起的,可为开发人员提供无缝运行、先进功能、易用性和最低的成本。
Green Hills软件公司可提供采用为34K内核系列优化的先进编译器的完整软件开发解决方案。
基于Magma Blast Create™ RTL-to-placed gates,Blast Plan™ Pro等级设计和Blast Fusion®物理设计解决方案的Magma参考方法,可使34K内核系列轻易集成到与Magma软件同时执行的片上系统设计中。
微软公司的Windows® CE新版本将运行34K内核系列。广泛的支持信息包(BSP)可登录MIPS网站获得。
MIPS的软件工具包结合了通用的自由软件基金会(FSF)开放源GNU工具和MIPS预先配置在其许多通用评估板的专有运行时间库。MIPS软件开发环境(SDE)支持34K内核系列的最新特性。
OCP-IP,该行业协会发布了推动“即插即用”片上系统设计的IP内核接口的OCP标准,定义了高性能,失调和片上协议,可在本地接口为所有34K内核服务。
Sonics提供了一种可升级的智能互连架构,推动了基于34K系统的性能,可实现与其他外围设备的简易集成。此外,其SMART Interconnects™使用户可定制自己的设计并缩短上市时间。
34K内核系列的用户可使用Synopsys优化的Galaxy™设计平台参考流程,以帮助他们快速实现性能目标。
TimeSys公司为利用LinuxLink by TimeSys™分配的MIPS32 Linux提供了基于订阅的访问。LinuxLink by TimeSys™是一种直接由MIPS提供最新Linux特性的商业Linux解决方案。除了不断更新软件成分和工具,LinuxLink还为34K内核集成了一个优化的开放源工具链和增强的Linux内核。
Virage逻辑公司的面积、速度和功率(ASAP)MemoryT功效存储编译器和ASAP LogicT标准单元库是针对MIPS 34K内核系列而优化的。
针对MIPS Malta™开发板的Virtio的VPMM-SC虚拟平台可在完成硬件设计之前模拟34K内核系列软件开发环境。这个虚拟平台可提供一种精确指令和精确周期的CPU模式选择。VPMM-SC可为软件和硬件提供出众的可视性和控制能力,实现有效的调试,提高软件开发人员的生产力。
作为设备软件优化行业的领先厂商,Wind River非常高兴34K内核系列提供的优势及其在设备软件中实现的创新。Wind River将与其用户一起实现这些优势带来的好处。
MIPS32 34Kc内核产品规格1,2
工艺:90nm G
频率:500 MHz(最差情况)
内核尺寸: 2.1 mm2(仅内核,从完整的GDSII数据库布局中提取)
功耗:1.0V条件下为0.56 mW/MHz(仅内核)
1、频率、功耗和尺寸取决于配置选择、合成、芯片供应商、工艺和单元库。
2、配置:双虚拟处理元件(VPE)运行4个线程,32K/32K高速缓冲存储器。
MIPS32 34K内核系列
34K内核系列由34Kc™、34Kf™、 34Kc Pro和34Kf Pro内核组成。
34Kf™ Core:增加了完全符合IEEE 754规范的硬件浮点支持。
34K Pro Series®内核: 34Kc Pro和34Kf Pro系列内核具备使SoC设计者增加专用指令并与硬件紧密关联的CorExtend™能力。
供货
34K内核系列现已全面供货。