About / Advertise
Äntligen är Intel och Analog Devices redo att avslöja detaljer kring sin kommande signalprocessorarkitektur, kallad Micro Signal Architecture, som sägs kombinera fördelar från både DSP- och styrkretsvärlden.
Nära nog två år har det tagit Intel och Analog Devices att gemensamt utveckla en helt ny 16-bitars DSP-arkitektur, kallad Micro Signal Architecture eller MSA. I början av nästa år skall de första produkterna med en MSA-kärna finnas framme, till mångas glädje och andras fasa.
De första kretsarna som släpps skall klockas med 300 MHz och klara 336 miljoner instruktioner per sekund (Mips). På sikt utlovas dock kärnor som klockas med över 1 GHz samt presterar 2 000 Mips, trots att de enbart matas med runt 1 V.
Alla kärnor i MSA-familjen kommer att innehålla enheter för multiplicering och ackumulering (Mac), aritmetiskt logiska enheter (ALU) samt skiftfunktioner. Antalet och blandningen av dessa resurser kommer däremot att variera mellan olika kärnor.
Smart justering av effekt
Premiärkärnan består av två Mac-enheter, två ALUer samt en skiftfunktion. Båda Mac-enheterna klarar en 16-bitars gånger 16-bitars multiplikation per klockcykel, samt att ackumulera ett resultat om 40 bitar. De två aritmetiskt logiska enheterna klarar att behandla data om 8-, 16-, 32 eller 40-bitar. Under en klockcykel kan de exekvera två 32-bitars operationer eller fyra 16-bitars operationer eller fyra 8-bitars operationer.
En intressant detalj - tagen från styrkretsvärlden - är den nya arkitekturens förmåga till dynamisk effektreglering, en funktion som ingen tidigare DSP kunnat visa upp. Dynamisk effektreglering innebär att effektförbrukningen hos kärnan ständigt optimeras genom att klockfrekvensen och spänningen automatiskt justeras efter kraven på tilllämpningen som körs.
Då exempelvis en videotillämpning körs klockas kärnan maximalt varvid effektförbrukningen ökar, medan klockfrekvensen och spänningen dras ner om kärnan används för röstbearbetning.
Intel och Analog Devices hävdar att den nya effektregleringsfunktionen gör att batteritiden kan ökas med upp till tio gånger jämfört med då funktionen inte finns. En mycket viktig detalj, inte minst eftersom arkitekturen siktar på en plats i nästa generation terminaler för trådlös kommunikation.
Ytterligare en styrkretsinfluens är strävan efter att skriva så gott som all kod i högnivåspråk. Arkitekturen är därför optimerad för att både styrkoden för tillämpningen och signalbehandlingskoden skall programmeras i C eller C++. Efter kompilering kan koden granskas med avancerade analysverktyg. De kodsnuttar som kan utgöra flaskhalsar vid själva signalbehandlingen identifieras och kan optimeras ytterligare.
Tanken framöver är att Intel och Analog Devices var och en på sitt håll skall utveckla digitala signalprocessorer baserade på den nya kärnan.
Analog Devices tänker sig att inlemma kärnan i sin DSP-portfölj. Intel tänker däremot inte ta fram standardkretsar utan skall använda arkitekturen i inbyggnadstillämpningar, såsom framtida mobila terminaler.
De första kretsarna som släpps skall klockas med 300 MHz och klara 336 miljoner instruktioner per sekund (Mips). På sikt utlovas dock kärnor som klockas med över 1 GHz samt presterar 2 000 Mips, trots att de enbart matas med runt 1 V.
Alla kärnor i MSA-familjen kommer att innehålla enheter för multiplicering och ackumulering (Mac), aritmetiskt logiska enheter (ALU) samt skiftfunktioner. Antalet och blandningen av dessa resurser kommer däremot att variera mellan olika kärnor.
Smart justering av effekt
Premiärkärnan består av två Mac-enheter, två ALUer samt en skiftfunktion. Båda Mac-enheterna klarar en 16-bitars gånger 16-bitars multiplikation per klockcykel, samt att ackumulera ett resultat om 40 bitar. De två aritmetiskt logiska enheterna klarar att behandla data om 8-, 16-, 32 eller 40-bitar. Under en klockcykel kan de exekvera två 32-bitars operationer eller fyra 16-bitars operationer eller fyra 8-bitars operationer.
En intressant detalj - tagen från styrkretsvärlden - är den nya arkitekturens förmåga till dynamisk effektreglering, en funktion som ingen tidigare DSP kunnat visa upp. Dynamisk effektreglering innebär att effektförbrukningen hos kärnan ständigt optimeras genom att klockfrekvensen och spänningen automatiskt justeras efter kraven på tilllämpningen som körs.
Då exempelvis en videotillämpning körs klockas kärnan maximalt varvid effektförbrukningen ökar, medan klockfrekvensen och spänningen dras ner om kärnan används för röstbearbetning.
Intel och Analog Devices hävdar att den nya effektregleringsfunktionen gör att batteritiden kan ökas med upp till tio gånger jämfört med då funktionen inte finns. En mycket viktig detalj, inte minst eftersom arkitekturen siktar på en plats i nästa generation terminaler för trådlös kommunikation.
Ytterligare en styrkretsinfluens är strävan efter att skriva så gott som all kod i högnivåspråk. Arkitekturen är därför optimerad för att både styrkoden för tillämpningen och signalbehandlingskoden skall programmeras i C eller C++. Efter kompilering kan koden granskas med avancerade analysverktyg. De kodsnuttar som kan utgöra flaskhalsar vid själva signalbehandlingen identifieras och kan optimeras ytterligare.
Tanken framöver är att Intel och Analog Devices var och en på sitt håll skall utveckla digitala signalprocessorer baserade på den nya kärnan.
Analog Devices tänker sig att inlemma kärnan i sin DSP-portfölj. Intel tänker däremot inte ta fram standardkretsar utan skall använda arkitekturen i inbyggnadstillämpningar, såsom framtida mobila terminaler.
Anna Wennberg
