單MIPS內(nèi)核真的可避免多媒體和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用多內(nèi)核設(shè)計(jì)

MIPS Technologies日前推出了一款具有“虛擬CPU”結(jié)構(gòu)的下一代內(nèi)核，該公司相信此內(nèi)核能夠避免面向多媒體和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的多內(nèi)核設(shè)計(jì)。

這款90納米、500MHz、32位的MIPS34K實(shí)際上是早期MIPS24中帶DSP擴(kuò)展的擴(kuò)展集，被MIPS稱為對(duì)稱多線程。該內(nèi)核整合了幾個(gè)硬件虛擬處理元件和一個(gè)可選的質(zhì)量服務(wù)邏輯模塊，用于實(shí)時(shí)的確定性操作。MIPS34K內(nèi)核采用兩個(gè)虛擬處理元件(VPE0和VPE1)，包含總共5個(gè)線程-context(TC)模塊。

據(jù)MIPS34K產(chǎn)品營(yíng)銷經(jīng)理Vivek Sardana表示，在需要混合DSP和RISC操作及使用超過(guò)一個(gè)操作系統(tǒng)的嵌入消費(fèi)應(yīng)用中，這種集成應(yīng)比MIPS24K的性能提高多達(dá)兩倍。

MIPS34K工程總監(jiān)Darren Jones表示：內(nèi)部測(cè)試顯示，并行運(yùn)行幾種EEMPC基準(zhǔn)的新內(nèi)核比連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)的早期625MHz內(nèi)核速度快60%。這一速度提升僅采用了兩個(gè)線程，并且對(duì)緩存沒(méi)有什么影響。硅片成本只有該72平方毫米裸片的14%。

伯克萊設(shè)計(jì)技術(shù)公司(BDTI，Berkeley Design Technology Inc.)DSP分析師Kenton Williston表示，MIPS設(shè)計(jì)使困擾幾乎每項(xiàng)微處理器設(shè)計(jì)的一大瓶頸的影響最小化：與存儲(chǔ)器延遲引起線程丟失、流水線停頓和其它因素有關(guān)的流水線內(nèi)在的無(wú)效率性。RTOS供應(yīng)商ExpressLogic市場(chǎng)副總裁John Carbone表示：“在現(xiàn)實(shí)世界里，許多時(shí)間浪費(fèi)在循環(huán)執(zhí)行時(shí)沒(méi)有可用數(shù)據(jù)，因?yàn)榫彺婢€路正在載入或者CPU正在修復(fù)緩存丟失。”

為了重新捕獲丟失的循環(huán)，并利用最小數(shù)量的額外硅片，MIPS多線程結(jié)構(gòu)在硬件中保留了多重context，因此當(dāng)有丟失的循環(huán)時(shí)，該處理器能夠切換到另一個(gè)context，發(fā)揮處理器流水線內(nèi)空白位置的作用。

但Kenton Williston指出，MIPS34K并非適合所有多媒體網(wǎng)絡(luò)密集應(yīng)用。Express Logic的Carbone也對(duì)該方法的可擴(kuò)展性提出質(zhì)疑：TC和VPE的數(shù)量增加無(wú)需顯著增大內(nèi)核的裸片面積?這種方法能令集成多個(gè)VPE/TC- enabled 34K內(nèi)核設(shè)計(jì)受益嗎?