Synopsys представляет процессоры DesignWare ARC HS

Компания Synopsys выпустила 32-битные процессоры ARC HS34 и HS36, являющиеся первыми решениями в семействе DesignWare ARC HS. Производительность процессоров, выполненных по 28 нм техпроцессу, составляет 1.9 DMIPS/МГц на рабочей частоте 2.2 ГГц. Решения, выполняющие высокоскоростную обработку данных и сигналов, оптимизированы по эффективностям мощности (DMIPS/мВт) и монтажной площади (DMIPS/кВ.мм).

Благодаря оптимизации возможно использование новых решений во встраиваемых процессорах в рамках СнК, применяющихся в твердотельных накопителях, бытовой технике, автомобильных контроллерах, мультимедийных проигрывателях, цифровых телевизорах и приставках, а также домашнем сетевом оборудовании.

В семействе процессоров ARC HS используется архитектура команд нового поколения ARCv2, позволяющая реализовать высокопроизводительные встраиваемые решения со сверхнизким энергопотреблением и малыми размерами. За счёт техпроцесса 28 нм HS-ядра потребляют лишь 0.025 мВт/МГц при площади 0.15 кв.мм. Ядра содержат высокоскоростной 10-каскадный конвейер, поддерживающий выполнение команд с изменением очередности для минимизации простоя процессора и максимизации количества выполненных операций. Прогнозирование сложного ветвления и использование современного АЛУ способствуют повышению эффективности обработки инструкций. Для ускорения выполнения математических функций в процессорах ARC HS есть возможность использования аппаратного целочисленного делителя, инструкций для 64-битного умножения, умножения с накоплением, векторных сложения и вычитания, а также блока с плавающей запятой (одинарной и/или двойной точности, совместимость с IEEE 754). Новые ядра (ARCv2) обеспечивают 18-% улучшением по плотности кода по сравнению с предыдущими ядрами (ARC). Благодаря этому уменьшаются требования к объёму используемой памяти. Процессоры HS также поддерживают использование объединённой памяти и кэша с возможностью выровненного 64-битного доступа к памяти, что ускоряет процесс обмена данными. Опционально для любой памяти доступны аппаратные средства кода коррекции ошибок. Это необходимо для систем с повышенной надёжностью и защищённостью памяти.

Процессоры ARC HS, обеспечивающие всесторонними возможностями настройки, позволяют проектировщикам приспособить каждый экземпляр ядра на своих СнК при оптимальном балансе производительности, энергопотребления и монтажной площади. Допускается возможность определять расширения инструкций для процессорного конвейера, за счёт чего возможна интеграция собственных фирменных аппаратных ускорителей со значительным повышением производительности конкретной системы при существенной экономии энергопотребления и задействованной памяти. Родные стандартные интерфейсы ARM AMBA AXI и AHB конфигурируются под 32- и 64-битные пересылки для оптимизации системной пропускной способности. За один цикл процессор может получить прямой доступ к периферии СнК, что ведёт к сокращению задержек системного уровня и максимизации аппаратной интеграции. Реализация функций для оптимизации эффективности работы процессора и всей системы в ядрах HS34 и H36 даёт проектировщикам возможность разнообразить модельный ряд решений при снижении стоимости разработки.

Работа с ядрами HS поддерживается в программном комплекте Synopsys MetaWare – решении для разработки, отладки и оптимизации встраиваемого ПО. Комплект имеет оптимизированный компилятор для генерирования высокоэффективного кода, отладчик для максимально глубокого анализа программ и быстрый симулятор набора инструкций для предварительной программной разработки аппаратных решений. Для оптимизации и верификации схем также доступен симулятор с 100-% точностью цикла. Новое семейство поддерживает операционную систему реального времени MQX RTOS от Synopsys, оптимизированную под время отклика и размер памяти. Партнёры программы ARC Access Programme предлагают аппаратные и программные средства сторонних производителей. Сюда входят передовые инструменты отладки от Ashling Microsystems, Lauterbach и ThreadX RTOS от Express Logic.

Процессорные ядра DesignWare ARC HS34 и ARC HS36