Hirdetés

2018. szeptember 19., szerda

Útvonal

Hírek » Processzor rovat

Zsugorítja a MIPS-et a Tallwood

  • (f)
  • (p)
Írta: | | Forrás: PROHARDVER!

Ez nem csak magára a hardverre igaz, hanem az utasításarchitektúrára is.

Az Imagination még a 2012-es esztendő végén jelentette be, hogy megszerezték a MIPS megmaradt szabadalmait, aminek hála számos processzorral előálltak az elmúlt években. Ezek zöme azonban nem célozta a beágyazott szegmens nagy teljesítményű magokra vonatkozó igényeit, amely talán az egyik legnehezebben bevehető terület, ugyanis úgy kell valós idejű végrehajtásra tervezett rendszert kreálni, hogy közben a fogyasztásnak is egészen alacsony szinten kell maradnia. Azóta a MIPS-et eladták a Tallwood Venture Capitalnak, amely vállalat, újonnan bejelentett, MIPS I7200 jelzésű fejlesztése itt próbál majd sikereket elérni, és az adatok alapján van is keresnivalója.

A MIPS I7200-as processzormag a 32 bites úgynevezett nanoMIPS utasításarchitektúrát használja. Ennek a célja, hogy a futtatott kód mérete is legyen a lehetőséget szerint kicsi. A célterületen ez olyannyira fontos, hogy a fordítókban külön opció van arra vonatkozóan, hogy a program teljesítmény- vagy méretorientált legyen. Utóbbi esetben maga a futtatható kód kisebb helyigénnyel rendelkezik, de nem is lesz annyira gyors. A Tallwood a Code Size Benchmark (CSiBE) mérései szerint a nanoMIPS utasításarchitektúrát használva lehet elérni a legkisebb méretet a MIPS32, a MIPS16e2 és a Thumb2 opciókhoz viszonyítva, függetlenül attól, hogy a fordító mire optimalizál. Azt persze fontos kiemelni, hogy a nanoMIPS nem kompatibilis semmilyen korábbi MIPS utasításarchitektúrával, tehát a szoftvereket minimum újra kell fordítani a használatához. Ezt a lépést a vállalat azért vállalta be, hogy előnyt szerezzen ezen a kritikus területen a versenytárs ARM-hoz képest, hiszen számos beágyazott rendszer esetében a processzor mellé csupán 1 MB-nyi SPRAM-ot társítanak az érintettek, de nem ritka, hogy ennek a mennyiségnek a töredéke áll csak rendelkezésre. A lefordított bináris mérete tehát kulcsfontosságú.


[+]

Maga a MIPS I7200 in order logikát alkalmaz, vagyis utasítások végrehajtása sorrendben történik, de ez az ilyen aprócska magoknál megszokott. A 9 fokozatú futószalaggal dolgozó, fejlett elágazásbecsléssel rendelkező, dual-issue architektúra három integer futószalagot alkalmaz, ezen belül is egy szorzó- és osztómotort (MDU), illetve két aritmetikai és logikai egységet (ALU). Utóbbiak közül az egyik a branching, míg a másik a load/store képességet biztosítja.

A rendszer egyfajta speciális képessége a többszálúságot implementáló VMT (Vertical Multi-Threading) eljárás. Maga a mag nincs eléggé kitömve feldolgozókkal ahhoz, hogy a klasszikusnak mondható SMT technika jól működjön, így a Tallwood a szálak hatékonyabb feldolgozását úgy biztosítja, hogy ezek között vált, méghozzá úgy, hogy a kontextusváltás költsége rendkívül alacsony marad. Egy MIPS I7200-as mag összesen három hardveres szálat kezel, amit a vállalat VPE-knek nevez. Ezeket az operációs rendszer felismeri, és effektíve különálló szálakként kezeli őket. Minden egyes VPE maximum három szálkontextust, azaz TC-t különböztet meg, amelyek az operációs rendszer felé nem látszanak, viszont az adott szoftverben direkten kezelhetők. Amennyiben tehát a fejlesztők a rendszer képességeit figyelembe véve írják az adott alkalmazást, akkor egy MIPS I7200-as magon akár kilenc szálkontextus is megkülönböztethető, ami nagyon hatékony feldolgozást eredményezhet.


[+]

A MIPS I7200-as mag konfigurálható, így igényelhető bele teljes értékű MMU, de lehet szimpla MPU-t is kérni helyette. Előbbi esetben maximum 64, míg utóbbiban maximum 128 kB lehet az L1 adat és utasítás gyorsítótár kapacitása. A MIPS I7200-ből egyébként négy is beépíthető egy adott dizájnba, és ebben az esetben akár 8 MB-os L2 gyorsítótár is bevethető.


[+]

Az implementáció tekintetében a MIPS I7200 0,27 mm²-nyi helyet igényel a TSMC 28 nm-es HPM node-ján, abban az esetben, ha az L1 adat és utasítás gyorsítótár 32 kB. A közvetlen versenytársnak tekinthető ARM Cortex-R8 ennél picit nagyobb, miközben a Tallwood mérései szerint a teljesítménye kisebb. Szintén fontos adat, hogy a MIPS I7200 a TSMC 16 nm-es FinFET node-ján minimum el tudja érni az 1,7 GHz-es órajelet, miközben a fogyasztása 150 mW. Tipikusan egyébként a 2,1 GHz-nél nagyobb órajel lesz a jellemző.

A MIPS I7200 leginkább vezérlőprocesszorként lehet ideális, például a rendszerchipek integrált modemjeihez, így nem véletlen, hogy a Tallwood ezt a területet célozza vele.

Gyártók, szolgáltatók

Hirdetés

Copyright © 2000-2018 PROHARDVER Informatikai Kft.