系统与设计
的意见

黑硅的力量

云只是一样好我们的本地设备和耐心很低。解决方案是在SoC。

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由弗兰克•铁
即使云渗透今天我们所做的一切,我是最近提醒,甚至无处不在远离科技的城墙。所有的电视广告,以及我们最杰出的美国机场和高速公路穿插着云的广告牌,甚至我们的父母知道如何正确使用云在今天的句子。但听到云从星期天在教堂讲坛,抓住了我有点措手不及。(不,妙语不是天上的云彩!)

来访的说教者解释说,他能像硅谷旅行特别是一个高科技的地方现在在云中他所有的信息和方便的从任何地方,任何时候。这是真的,他没有问题访问他的说教,直到他想打印,打印机没有墨水了。不幸的是,内容被困在云所以他不得不“翼。“不用说,这很快让我们回到地球与一个公司提醒和云是一样强大,在某种程度上我们是有限的(或缺乏)的性能我们当地的设备。

显然我们的本地设备不使用云没有内容,但相反也适用:访问信息只是我们本地设备一样好。从智能手机在浏览网站,例如,多久我们沮丧,等待页面渲染吗?技术接近无限的轨迹和升级,我们不再原谅消费者和我们的耐心已经触及历史低点我们大部分的“智能”设备。

网页浏览速度是现在的一个主要指标比较智能手机。现在我们想要的信息和需求。当然,还有很多因素影响网页的速度,但如果我们正常连接到云,一个公平的比较可以使设备的性能。每个人都看的第一件事就是核心的处理器/ GPU的速度和数量。速度是很重要的,当然,但它不是整个画面。

为了确保最好的设备的整体性能,整个系统设计需要考虑。这包括所有异构处理器的性能,底层的总体数据流效率和功耗SoC架构。所有这些主题都是值得进一步探索(和可能的未来博客),但我将集中在一个你可以考虑最可能影响性能消耗。

每个人都明白处理器性能和功率必须平衡在移动设备上实现可接受的电池寿命。多年来,这一直是处理器的一个关键区别公司(IP和硬件)在移动市场竞争。问题是加剧随着越来越多的功能被挤到一个硅衬底,(例如28 nm)与多个处理器核心操作在不同频率时同时执行多个任务。现在的问题是不仅能耗,而且功率密度。

再次考虑网页浏览的情况下在一个移动设备。如果你想打开一个网页,而同时运行多个应用程序(和今天这是一个自动必须),那么处理器的力量可以很容易地“高峰”上面允许由无线规范设定界限。这迫使处理器“收油门”,因为它是太热支持任务,并最终大大减缓了速度,页面可以查看。这也许不是那么糟糕时的油墨需要硬拷贝在最后一分钟,但这是另一个因素,可以限制终端用户体验,使设备更可取的和竞争在一个高度竞争的市场。

所以在SoC层面,系统架构师如何处理这些增加力量的挑战?使用电源管理知识产权,这是一个重要的子集系统IP, SoC架构师可以采取不同的方法在考虑系统电源设计。系统电源管理的IP允许架构师看芯片从几个角度力量,包括最低硬件水平定义权力领域,个人核心或子系统的控制,甚至电源管理从应用程序的角度来看。

管道:一个复杂的SoC,尤其是移动市场,容易有10个或更多的权力域。和在这些领域有更多的频率和电压域。有效系统IP工具允许SoC架构师定义这些域层次结构和自动插入正确的类型的逻辑支持域边界。许多盖茨(读取芯片面积、成本和电力)可以跨越领域界限。因此,有效实现最佳性能/功率比是至关重要的。此外,在支持论坛(公共权力格式)和UPF值(通用格式)设计流程也很重要。

保持硅黑暗:下一步是确保所有硅块保持黑暗,或尽可能长时间。不幸的是,如今大多数功率控制是通过软件。这可能是一个相对缓慢和不可靠的方法,因为CPU等许多周期的时间关闭命令发出的实际能力的核心。需要确定系统中的所有事务完成。

使用系统IP(功率控制驻留在片上网络),允许更精确的控制权力,权力仅比专门软件系统的核心。例如,片上网络的可见性,所有的交易系统,直接与电源管理单元,通过互动网络,断电时发出命令时,可以停止任何额外交易子系统或核心睡眠状态。一旦完成所有事务,网络可以让经理知道它关闭的核心是安全的。这是更快和更可靠的比单独使用软件,提供重要的权力savings-2x或者3 x。起床也是如此,因为片上网络可以“看到”一个事务来核心睡着了,可以迅速通知经理叫醒它的力量。

前进:通过使用系统IP的层次结构和系统控制,它甚至可能扩展这个控制应用程序的水平。拥有一个专用电源处理器的接口软件,应用程序可以被给予他们敏锐地意识到力量的知识的硬件和其他应用程序交互。虽然这个愿景可能几年后,它将显著改善整体用户体验,减少总能耗的任何移动设备。但是现在,如果系统的系统架构师利用IP,他们可以开发更智能的权力架构,不仅会降低功率,但实际上由于更多的硅可以提高性能“黑暗”和更少的机会击中这些权限。

所以下次你需要访问这些信息从云端但等,认为系统IP会如何方便的现在…

弗兰克铁是超音速的营销总监。


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