StarPro 2000的體系結(jié)構(gòu)和特性

隨著無(wú)線和有線網(wǎng)絡(luò)逐步從話音和低速數(shù)據(jù)領(lǐng)域轉(zhuǎn)移到高速多媒體應(yīng)用，以及電路交換網(wǎng)絡(luò)和分組交換網(wǎng)絡(luò)的融合，OEM 設(shè)計(jì)者發(fā)現(xiàn)自己面臨著一些令人困惑、互相沖突的約束。一方面要求他們能夠迅速捕捉越來(lái)越細(xì)化的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，與此同時(shí)還要使其設(shè)計(jì)同時(shí)滿足目前和未來(lái)的需求。例如，DSL 和 IP 話音的設(shè)計(jì)不僅要符合業(yè)已存在的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，還必須能夠通過(guò)軟件升級(jí)的方式支持未來(lái)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的修訂。在無(wú)線領(lǐng)域，設(shè)備的設(shè)計(jì)者必須從今天的第二代(2G)網(wǎng)絡(luò)出發(fā)，通過(guò) 2.5 G 的過(guò)度達(dá)到完全第三代(3G)的設(shè)計(jì)，與此同時(shí)他們還要盡量爭(zhēng)取重復(fù)利用已有的軟硬件資源。

要使所設(shè)計(jì)的手持設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施(無(wú)線基站和交換機(jī)、電話局端設(shè)備、IP話音網(wǎng)關(guān))既能滿足未來(lái)的需要，又可以保護(hù)當(dāng)前的投資，使用先進(jìn)的硅芯片解決方案是唯一的途徑。因此，為了盡快滿足 OEM 廠商根據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)提出的需求，硅芯片制造商們正在采用諸如專用的系統(tǒng)芯片方法、先進(jìn)的話音和數(shù)據(jù)算法支持、軟件開(kāi)發(fā)工具等方法來(lái)體現(xiàn)新的 IC 設(shè)計(jì)觀念，以解決下面三個(gè)關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)問(wèn)題：

·高信道容量和低成本/低功耗/小面積的硅芯片：新的無(wú)線和有線標(biāo)準(zhǔn)比以往任何時(shí)候都要復(fù)雜，需要更強(qiáng)大的處理能力。例如，第三代基帶信號(hào)處理的計(jì)算量相當(dāng)于當(dāng)前第二代基帶處理的100倍。下一代的硅芯片將需要足夠的計(jì)算能力以同時(shí)處理多個(gè)話音和高速數(shù)據(jù)通道，能夠?qū)?lái)自不同編碼器的話音解碼，能夠在處理電路交換和分組交換的話音和數(shù)據(jù)的同時(shí)對(duì)多種增強(qiáng)的電話功能進(jìn)行管理。

·盡量短的研發(fā)周期：過(guò)長(zhǎng)的設(shè)計(jì)周期將成為無(wú)線系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的喪鐘。市場(chǎng)正在迅速變化，而當(dāng)前的需求又是如此旺盛。OEM 廠商和系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商們都希望能夠迅速適應(yīng)市場(chǎng)的變化。

靈活的體系結(jié)構(gòu)：模塊化的單芯片系統(tǒng)平臺(tái)也是縮短研發(fā)周期和保護(hù)投資的重要因素。

在認(rèn)識(shí)到未來(lái)的通信基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品所要求的處理能力和靈活性要超過(guò)今天的硅芯片設(shè)計(jì)方法的能力之后，Agere Systems公司(前Lucent Technologies微電子部)的設(shè)計(jì)者們的目光不再局限于縮小幾何尺寸和擴(kuò)充指令集。他們開(kāi)發(fā)出的體系結(jié)構(gòu)代表了DSP平臺(tái)技術(shù)的重大突破。Agere的StarPro2000是在2000年中面市的，它是一種多核的DSP芯片，具有共享存儲(chǔ)器，以及高速、高帶寬、支持事務(wù)分割的本地互連總線。StarPro2000在實(shí)現(xiàn)巨大吞吐量的同時(shí)，還能提供良好定義的系統(tǒng)芯片的方法，允許快速對(duì)芯片進(jìn)行專用化。

StarPro 2000芯片有三個(gè)位于片上的SuperCore核心， SuperCore包括StarCore SC140 核和本地存儲(chǔ)器子系統(tǒng)，后者是集成電路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部件，是與片上的互連總線的接口。該接口使 SuperCore模塊看上去類似于一個(gè) ASIC 宏單元，可以很容易地用于任何新的硅片設(shè)計(jì)。這種系統(tǒng)方法有助于縮短設(shè)計(jì)周期，降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。

SC140針對(duì)手持設(shè)備和基礎(chǔ)通信應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，包括四個(gè)乘法累加單元，四個(gè)通用算術(shù)邏輯單元，每個(gè)時(shí)鐘周期最多可發(fā)出并執(zhí)行六條指令。在時(shí)鐘速度為300 MHz 時(shí)，SC140最高可以每秒進(jìn)行12億次乘法累加運(yùn)算。那么，由于芯片上具有三個(gè)這樣的高性能的 DSP SuperCores核心，StarPro