面临的挑战是不断萎缩的功率预算来提高性能。解决方案是什么?
采用Linux正在加速,成为各种嵌入式应用程序的首选操作系统。然而,这些可能出现的设计者、嵌入式soc运行Linux或其他虚拟内存的操作系统可以挑战与性能需求在不断增加或减少预算。大多数处理器实现性能目标而超出预算,或适合功率预算但缺乏必要的性能。
提高性能的传统路径通过增加处理器时钟速度并不总是一个可行的方法,因为功耗与时钟频率直线上升。实现更高的性能更好的选择是使用多核处理器的解决方案,支持对称多处理(SMP)。需要更高的性能,但低功耗的应用程序从运行在多个CPU核中获益,特别是当该软件可以有效地分配工作负载在多核集群。对于一些高端操作系统上运行的应用程序,一个核心就足以达到所需的性能对于大多数的实现。然而,当需要更多的性能,一个双核或四核处理器,可以实现在一个对称配置与操作系统间的负载分配内核可以实现所需的性能,同时保持的差异在功率预算之内。
多核实现更高的性能
高性能处理器提供的缓存相关的特性,使多核系统的实现。1级(L1)缓存一致性对多核SMP很重要。当两个或两个以上的cpu可以共享信息,有必要保持缓存数据相干防止cpu独立修改共享信息与不同的结果。使用软件保持一致性是困难了许多时钟周期;相比之下在硬件实现这种机制的效率。硬件联接使用“窥探”观看所有的L1缓存集群中的读写操作和保持与其他核心缓存数据一致的所以问题不发展。
同样,一个I / O相干单位保持输入/输出流量的L1缓存可以自动处理复杂的簿记和消除应用程序程序员需要关注这些细节。
用户可配置的L2高速缓存
处理器与一个用户配置级别2 (L2)缓存减少失误和由此产生的内存访问,提高性能和降低功耗。L2高速缓存可以包括多个功能,确保高性能同时消耗最少的能量。例如,一个L2设计运行在相同的时钟频率的处理器和共享的多核集群中的所有核心确保L2高速缓存可以跟上cpu。此外,缓存,通过单独的低延迟与核心紧密连接总线可以避免AXI总线流量数据路径和CPU核之间的延迟,这可以介绍来进一步提高性能。
处理器提供了一个高度可配置性提供出色的能力和性能优势。除了能够配置L2高速缓存的时钟速度,内存大小,和阿喜的接口,设计师使用可配置的处理器可以定制的核心,利用不同的功能,以节省电力。
弧HS38处理器:为高性能而设计的
图1所示。弧HS38处理器允许设计师来实现双核和四核集群支持对称多处理和支持完整的L1缓存一致性和8 mb的L2缓存。
Synopsys对此设计了电弧HS家庭为嵌入式应用程序提供最大化性能效率非常高的性能与尺寸和功耗水平不到一半所需的核心竞争力。设计高性能处理器并不难,当权力和晶体管预算是无限的。更很难设计一个小型、低功耗处理器有足够的性能对于今天的应用程序,还提供了支持更多的潜力在未来可能出现的设计。弧HS38处理器允许设计师来实现双核和四核集群支持对称多处理和支持完整的L1缓存一致性和8 mb的L2缓存。与吞吐量2.2 GHz(典型的28 nm)达到4200多Dhrystone MIPS和7700 CoreMarks /核心,HS38处理器提供今天的高端嵌入式应用程序所需的性能更卓越的性能在未来的空间设计。电弧HS家族,Synopsys对此扩大DesignWare IP组合来满足日益增长的高性能SoC开发人员的需求,同时避免不必要的特性会影响今天的紧缩预算成本和力量。
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