About / Advertise
Processorarkitekturen Coldfire har den senaste tiden kommit i skymundan av Motorolas två andra 32-bitsarkitekturer: effektsnåla nykomlingen M- Core och arbetshästen PowerPC.
För att ingen ska behöva tvivla på Motorolas engagemang i Coldfire, har företaget i dagarna presenterat planerna fram till år 2001 för processorn. Om löftena materialiseras kommer vi i princip att få se en ny generation per år och en prestandaökning till närmare 300 Mips.
Först ut är version tre av Coldfire, V3, som kommer i produktion inom några månader. Den är kodkompatibel med föregångaren V2 men får tredubblad prestanda.
- Version två av Coldfire var optimerad för att få så liten yta som möjligt, förklarar David McCartney från Motorolas skottlandskontor.
Men liten kretsyta begränsar arkitekturen. V3:an, som är dubbelt så stor som V2, har fått en två steg längre rörledning för inhämtning av instruktioner. Det tar bort den flaskhals som överföringen från cacheminnet till rörledningen utgjorde. De två efterföljande stegen i rörledningen för exekvering av instruktionerna är dock oförändrade.
En längre rörledning gör att det tar längre tid att ladda om när processorn missbedömer en hoppinstruktion. För att få så få fel som möjligt har Motorola därför implementerat följande villkor: om hoppet går bakåt tas det alltid, om det däremot går framåt tas det inte.
- För framåthopp är chansen 50/50 att det ska tas, säger David McCartney.
Den som är av annan åsikt än Motorola kan dock koda processorn så att den inte reflexmässigt misstror framåthopp.
I kombination med en övergång från en 0,8 μm- till en 0,35 μm-process leder arkitekturförändringarna till att processorn kan klockas i 100 MHz. Vid 90 MHz beräknar Motorola att V3 ska få en prestanda på 70 Mips.
Hårdvara alltid snabbare
För att ytterligare öka Coldfires prestanda har Motorola tagit fram två hårdvarublock för instruktionerna division och multiplicera & addera, även kallad MAC.
Om hårdvarublocken används ökar dock kretsytan från 3 mm2 till 3,8 mm2 i en 0,35 μm-process.
- När MAC-operationen utförs av hårdvaran blir en hårddisk upp till 68 procent snabbare och division i hårdvara kan göra en laserskrivare upp till 15 procent snabbare, hävdar David McCartney.
En annan nyhet är att kärnan kan köras med upp till fyra gånger högre klockhastighet än de externa bussarna.
- Det gör att man kan använda enklare och billigare periferikomponenter, säger David McCartney.
Mest för asic
Coldfirekärnan finns visserligen i standardprodukter men majoriteten av processorerna produceras i form av kundspecifika kretsar. Coldfire är därför en viktig komponent i Motorolas asicbibliotek kallat Flexcore.
Motorola licensierar också en fullt syntetiserbar version av Coldfire till större kunder, bland annat Hewlett-Packard och Mitsubishi.
Per Henricsson
