可配置處理器開發(fā)原理
由于微處理器是由指令進(jìn)行驅(qū)動的,因此可以通過對處理器指令執(zhí)行流水線中的指令進(jìn)行分析來確定在某些時間處理器的哪些部件處于運(yùn)行狀態(tài)。這種分析通常需要幾十億個系統(tǒng)仿真時鐘周期,這樣可以讓Xtensa設(shè)計人員在處理器設(shè)計時通過增加細(xì)粒度時鐘門控來關(guān)閉那些指令執(zhí)行過程中沒有執(zhí)行到的處理器單元部件。進(jìn)一步,如果處理器沒有執(zhí)行到的TIE操作,那么Xtensa就可以對TIE擴(kuò)展定義的整個系統(tǒng)硬件關(guān)閉時鐘。因此,Xtensa處理器可以擁有幾百個不同的門控時鐘域,這樣可以真正使得微處理器的活動功耗降到最低。
可配置處理器設(shè)計過程自動化
可配置Xtensa處理器能夠讓設(shè)計人員對處理器進(jìn)行量身定做以滿足片上系統(tǒng)SOC中的特定任務(wù)。Xtensa設(shè)計流程,如圖4所示。
Xtensa 處理器生成器同時可以針對特定配置和擴(kuò)展,自動生成完整而有效的軟件工具,包括編譯器、指令集仿真器、調(diào)試器、操作系統(tǒng)接口等軟件環(huán)境。在處理器配置信息完整的情況下,處理器生成器可以在一個小時左右生成一顆新處理器的RTL設(shè)計和軟件環(huán)境。
結(jié)論
同標(biāo)準(zhǔn)處理器一樣,可配置處理器也可以建立了一個完整的可編程的設(shè)計環(huán)境,系統(tǒng)軟件工具鏈可以自動產(chǎn)生,開發(fā)人員可以充分利用了擴(kuò)展技術(shù)為應(yīng)用需要來構(gòu)建微處理器。
短時間內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)處理器和可配置處理器將共存。長久看來,可配置處理器因為其可以進(jìn)行架構(gòu)的配置和擴(kuò)展,故而能更加適應(yīng)后PC時代多種應(yīng)用的需求,而得到越來越廣泛的應(yīng)用。
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