DSP內(nèi)核—VLIW與SIMD珠聯(lián)璧合

2004年5月A版

　　DSP 在手機(jī)、音樂(lè)播放器和其他消費(fèi)品中的應(yīng)用，直接關(guān)系著系統(tǒng)的功能與價(jià)格。在適當(dāng)?shù)膬r(jià)位上，DSP 必需提供足夠的功能滿(mǎn)足當(dāng)前需求，并且有充裕的可擴(kuò)展性和空間，以便設(shè)計(jì)人員對(duì)硬件無(wú)需大動(dòng)干戈，便能為系統(tǒng)添加新功能或強(qiáng)化現(xiàn)有功能。

　　當(dāng)傳送遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性的 DSP 引擎級(jí)別的功能時(shí)，CEVA-X DSP 內(nèi)核架構(gòu)也符合這些需求。CEVA 公司前身為 Parthus-Ceva，他們把單指令/多數(shù)據(jù)(SIMD)和超長(zhǎng)指令字(VLIW)兩套方案組合成最佳環(huán)境，使性能發(fā)揮到極致。VLIW 能使 DSP 內(nèi)核傳送高級(jí)指令，同時(shí) SIMD 允許單指令在多數(shù)據(jù)環(huán)境中運(yùn)作，使每條指令都能完成更多的任務(wù)，收到一舉多得、事半功倍的效果。

　　組合得到的可調(diào)整和可編譯的 CEVA-X 架構(gòu)，提供16位的整數(shù)和32位的路徑，以提高性能。適用于可以全合成 RTL 代碼的 DSP 內(nèi)核架構(gòu)，是整個(gè)解決方案的一部分。除了 RTL 代碼，編譯器和開(kāi)發(fā)工具箱包括 Xpert-Open Framework 和基本算法程序庫(kù) Xpert-Applications。

　　DSP 內(nèi)核架構(gòu)的第一個(gè)版本是 CEVA-X1600 系列。它由幾個(gè)預(yù)配置的16位內(nèi)核所組成，這些內(nèi)核包含一個(gè)、兩個(gè)或四個(gè)16 位乘法累加器(MAC)單元，連同標(biāo)量裝載-儲(chǔ)存處理器，以及用于程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的快存控制器。

　　設(shè)計(jì)在高達(dá) 450 MHz 時(shí)鐘速度下運(yùn)作的 DSP 內(nèi)核，能執(zhí)行多至八條并行指令。只執(zhí)行一個(gè)雙MAC 單元CEVA-A1620, 就能傳送該公司 Teak DSP 內(nèi)核(Teak 內(nèi)核是用于許多遠(yuǎn)程通信和音頻用途的、流行的 16 位雙MAC 內(nèi)核)吞吐量的 12 倍。用它的四個(gè)雙MAC 內(nèi)核，CEVA-X1680 竟能傳送每秒110億條指令的峰值輸出。

　　高度并行架構(gòu)效率極佳, 每兆 MAC 耗電僅為 60 微瓦。DSP 內(nèi)核有各種不同的合理的動(dòng)態(tài)資源分配方案，可以隨時(shí)關(guān)閉不用的資源，降低次要程序的運(yùn)行速度，等等。該架構(gòu)也是“可駕馭的編譯器”。設(shè)計(jì)人員能用 C 和 C++ 之類(lèi)的高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)應(yīng)用程序，大幅降低開(kāi)發(fā)成本，顯著縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。另外，針對(duì)自己系統(tǒng)的需要，VLIW 方式還使設(shè)計(jì)人員得以手工編制專(zhuān)用指令，量身打造 DSP 內(nèi)核?！?潘輯智)