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    賽靈思芯片係列(賽靈思被amd)

    Time:2024-01-05 17:37:26 Read:874 作者:CEO

    英特爾目前是PC和筆記本電腦市場無可爭議的處理器平台領先供應商,但其主宰嵌入式應用市場的野心也是眾所周知的,因為英特爾在計算機市場的增長潛力並不大。嵌入式應用市場遠大於計算機市場,因此英特爾自然而然地將嵌入式市場作為其下一個市場增長點。目前其主要武器是x86架構的Atom處理器平台。在客戶眼中,該平台主要具有三大優勢:一是具有強大的計算、控製和處理能力;其次,PC x86架構下客戶開發的資源不受限製。會浪費,可以重複利用;第三,生態係統非常成熟,有很多熟悉x86架構CPU編程的工程師,市場上也有很多現成的工程資源。

    ARM首先在手機市場發家。近年來,它的發展非常迅速。也建立了相對成熟的生態係統,正在覆蓋嵌入式市場越來越多的領域。目前應用於高端嵌入式應用市場(如汽車)。在電子、醫療電子和通信基礎設施領域的客戶也越來越多,但與Atom平台相比,很多客戶感覺其計算能力不夠,特別是在處理高清和3D圖像方麵。

    賽靈思芯片係列(賽靈思被amd)

    Xilinx顯然已經將巨大的嵌入式應用市場作為其近年來的發展重點之一。 FPGA在嵌入式應用市場的優勢在於其非常強大的並行數據計算能力,如通信基站、路由器、高清視頻廣播設備、直矩陣式LED背光電視、智能視頻分析和監控設備等都必須依靠FPGA來進行計算。滿足他們龐大的數據處理需求。例如,Xilinx Spartan FPGA 產品幾年前就已被高清LED 電視客戶采用,目前出貨量也開始增加。然而,大多數客戶不願意使用FPGA作為主要處理平台,因為其功耗較高,而且嵌入式MicroBlaze處理器內核編程和FPGA編程比ARM和x86架構處理器更加複雜。

    顯然,為了擋住Intel在嵌入式應用處理器平台市場的野心,Xilinx和ARM必須聯手彌補彼此的短板,從而在這個尚未完全被徹底打破的巨大市場格局中創造雙贏的局麵。決定。正是在這樣的背景下,賽靈思近期宣布將在其最新的28nm FPGA平台上推出基於ARM Cortex-A9 MPCore內核的全新可擴展處理平台架構。該平台不僅為各種嵌入式係統的開發人員在其功耗預算範圍內提供差異化的係統性能、靈活性和集成度,而且滿足了市場對更低成本和更小尺寸的需求。

    目前在高端嵌入式應用市場,如汽車駕駛輔助係統、智能視頻監控、工業控製、遙測導航、企業級femtocell基站、廣播級攝像頭、多功能打印機以及航空航天和導航電子設備,世界各地的係統架構師和嵌入式軟件開發人員麵臨的一個非常具有挑戰性的係統要求是以更低的成本、更低的功耗和更小的尺寸處理日益複雜的功能。

    Xilinx全球營銷和業務開發高級副總裁Vin Ratford表示:“嵌入式市場現在需要的是新的嵌入式處理平台,因為傳統的微處理器/ASIC/ASSP+DSP+FPGA處理架構已經無法滿足新的需求。微處理器的信號處理能力非常有限,ASIC/ASSP無法適應快速變化的市場需求,無法實現完全差異化,多芯片實現方案不僅占用空間太大,而且成本非常高。消耗太多電力。”

    Xilinx 可擴展處理平台為嵌入式係統設計人員提供了以處理器為中心的設計和開發方法,以實現強大的計算和處理能力,讓那些需要高速訪問實時輸入、高性能處理和複雜數字信號處理的人員,或將上述各種功能組合起來的任務,以滿足其特定應用的各種需求,包括降低成本和功耗。該處理平台使他們能夠同時具備串行和並行處理能力,以滿足這一新的係統要求。

    Vin Ratford 指出:“當今的嵌入式軟件開發人員的任務是在嚴格的成本、時間和功耗預算控製下構建需要強大係統性能水平的複雜應用程序。通過在熟悉的ARM 處理器開發框架內進行開發構建架構,這種新型可擴展處理平台為許多目前陷入性能瓶頸的設計團隊帶來了新的創新動力。”

    Xilinx可擴展處理平台徹底改變了以往的FPGA開發模式。它不再是以FPGA硬件為中心的設計方法,而是以處理器為中心的設計方法。它可以支持以軟件為中心的設計方法。核心開發流程,這種設計方法提供了完整的處理器係統,包括緩存、存儲控製器以及公共連接和IO外設,並且可以在開機時啟動和運行各種操作係統,如Linux、Wind River的VxWorks、Micrium的uC-OSII等。

    ARM 架構和ARM Connected Community 產業生態係統進一步幫助嵌入式係統開發人員最大限度地提高生產力,同時通過ARM 中每核速度高達800MHz 的雙核Cortex-A9 MPCore 處理器構建Xilinx 的子係統架構,並結合Xilinx 靈思的高性能、低功耗28nm可編程邏輯並行處理能力可實現無與倫比的高性能。

    Xilinx全新可擴展處理平台的另一個亮點是采用了Xilinx與ARM聯合開發的AMBA-AXI高帶寬接口。賽靈思亞太區市場與應用總監張宇慶指出:“以前的多芯片實現方案往往會因為接口設計問題而損失30-50%的性能,但現在ARM處理器和硬件加速器之間的數據交換可以全部實現。”在一個芯片中。完成後,接口不再是性能瓶頸。”

    通過高帶寬AMBA-AXI 總線接口將可編程邏輯與處理器係統緊密集成,可編程邏輯可以使用現成的IP 和/或定製IP 將關鍵係統功能的速度提高高達100 倍。這種架構方法不僅解決了並行和串行計算環境、內存和I/O之間常見的性能瓶頸,而且使處理器係統能夠實現可編程邏輯配置控製,包括動態重新配置。

    ARM 總裁Simon Segars 表示:“對於需要極高性能的係統來說,利用可編程邏輯的並行處理能力是解決成本和功耗兩大問題的絕佳方法。賽靈思的新架構集成了嵌入式軟件開發人員從硬件開發的繁重工作中解放出來,使他們比以往任何時候都能夠更好地控製開發過程。”

    軟件開發人員可以充分利用基於ARM技術的現有係統代碼,使用大量現成的開源代碼和商業軟件組件庫。由於操作係統會在係統複位時啟動,因此軟件開發人員可以使用熟悉的開發和調試環境,如ARM的RealView開發套件和相關第三方工具、基於Eclipse的IDE、GNU、Xilinx軟件開發套件工具等來進行開發和調試。快速進行軟件開發。

    殺手級新應用程序和省錢示例

    在需要多功能和實時響應的終端市場應用的推動下,對高性能嵌入式係統的需求持續增長,例如汽車駕駛輔助、智能視頻監控、工業自動化、航空航天和國防以及下一代無線係統。僅在汽車行業,每年生產的汽車就超過5000 萬輛,目前道路上行駛的機動車輛總數估計為6 億輛。隨著汽車製造商在車輛中部署更多嵌入式係統以提高車輛安全性,駕駛員輔助係統市場預計將從目前的13 億美元增長到2017 年的58 億美元。

    相關統計表明,額外0.5秒的響應時間可以預防60%的前端碰撞事故;在所有致命車禍的原因中,30%是由於疲勞駕駛。因此,用技術拯救生命是嵌入式係統汽車市場持續發展的重要推動力。

    駕駛輔助係統包括:車道偏離警告係統、防撞係統、盲點檢測、自動巡航控製、夜視係統和自動停車係統。其係統輸入相對複雜,包括視頻攝像頭(720p30、8b)、紅外傳感器和雷達傳感器,係統必須具備實時數字信號處理能力,這就要求係統具有大約32GMACs的計算性能。其他係統要求包括:10萬到100萬行複雜代碼、高達1600 DMIP的整數代碼執行性能、高達2985MB/s的內存帶寬、低功耗被動冷卻、無縫集成到駕駛室以及可擴展性(可以部署在不同的環境中)具有不同功能的車型)。

    目前新款奧迪S6和奔馳的駕駛輔助係統的設計目標是:成本低於50美元,功耗低於5W。如果他們使用滿足性能要求的多芯片解決方案,例如主要使用1個ASSP、2個DSP、2個DRAM、1個CAN PHY和1個電源管理器件來實現該係統,則預計成本為46美元,功能為功耗為6.6W。然而,如果使用Xilinx新的可擴展處理平台來實現,則外部隻需要2個DRAM、1個CAN PHY和1個電源管理器件。預計成本可降至41美元以下,功耗可降至3.9W以下。不僅能夠完全滿足係統的成本、尺寸和功耗要求,而且還提供了高度的靈活性。

    駕駛輔助係統的開發人員將繼續需要在實際應用中構建更多的計算能力。雷達和紅外傳感器、攝像頭和其他係統組件將成為汽車狹窄空間中的重要元件。賽靈思全新可擴展處理平台提供了單芯片解決方案,用於優化專用軟件/硬件分區和硬件加速功能,以驅動複雜的算法,使客戶能夠進一步使其嵌入式係統在市場上脫穎而出,獲得競爭優勢。

    預計2013年智能視頻市場將達到460億美元。基於此,新智能視頻技術的開發人員需要合適的處理平台來構建能夠自動監控視頻模式和肢體語言的應用程序,並能夠對事件做出智能決策和警報。減少出錯的機會。該技術已經朝著全高清視頻和高達每秒60幀的幀速率發展,但當前由係統處理器+視頻分析處理器組成的多芯片解決方案仍然難以在指定的功耗預算內提供圖像。為處理和高級分析功能提供足夠的計算能力。

    例如,對於要求1080p60分辨率和12位色深的全彩智能視頻監控係統,要求係統的實時數字信號處理性能達到49GMAC,內存帶寬達到2240MB/s,複雜的視頻分析性能達到1800DMIPS,通信和控製計算性能達到1300DMIPS。而且,如果係統要具有商業競爭力,成本必須控製在100美元以下,功耗必須控製在10W以下。

    如果采用多芯片實現,係統主要需要1個圖像傳感器、1個係統處理器、1個視頻分析處理器、1個實時時鍾、2個DDR2、1個以太網PHY和1個電源管理器件。成本約為91美元,但功耗達到10.9W。不完全滿足係統要求。

    然而,如果采用Xilinx的可擴展處理平台,係統的主要組件僅為1個圖像傳感器、1個可擴展處理平台、2個DRAM、1個實時時鍾和1個電源管理器件,係統成本可降低至低於81美元,功耗可降至6.8W以下。成本和功耗優勢非常明顯。

    從上麵的例子可以看出,基於雙核Cortex-A9MPCore的處理器係統結合可編程邏輯強大的並行處理能力,可以在功耗預算內完全滿足上述算力需求。同時,開發人員還有機會在熟悉的基於ARM 的設計環境中實現創新的算法設計、可擴展性和現場可升級性。

    隨著無線電信應用支持越來越多的用戶和需要大量數據的應用,它們也正在向低功耗、小型化和低開發成本的方向發展。 4G LTE(長期演進)等新技術可以滿足帶寬需求,而更高效的小型化基站是滿足整體市場需求的基礎。 Xilinx 的可擴展處理平台將通過在小型、節能且經濟高效的集成解決方案中基於Cortex A9 處理器提供4G 信號的高帶寬並行處理和多用戶數據管理功能來支持下一代無線設備。基站開發商完全滿足上述要求。由於該平台具有可擴展性,開發者可以根據未來的應用靈活升級設備,實現軟硬件的性能升級。

    新的可擴展處理平台是賽靈思目標設計平台戰略的一部分,該戰略不僅為客戶提供了在特定市場和應用環境中的易用性,使他們能夠評估和了解有關技術的更多信息,而且最終提供了一個可修改和可擴展的平台。應用平台幫助他們加速開發進程並專注於產品差異化。 Xilinx 將繼續與ARM 服務團隊合作,為參與最終產品初步推出的設計團隊和現場應用工程師提供詳細的ARM Cortex-A9 硬件培訓。

    Xilinx 在最近於矽穀舉行的嵌入式係統大會上展示了新的可擴展處理平台。基於可擴展處理平台架構的產品的定價、詳細規格和供貨信息將於2011 年初公布。

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