StarPro 2000的體系結(jié)構(gòu)和特性

隨著無線和有線網(wǎng)絡(luò)逐步從話音和低速數(shù)據(jù)領(lǐng)域轉(zhuǎn)移到高速多媒體應(yīng)用，以及電路交換網(wǎng)絡(luò)和分組交換網(wǎng)絡(luò)的融合，OEM 設(shè)計者發(fā)現(xiàn)自己面臨著一些令人困惑、互相沖突的約束。一方面要求他們能夠迅速捕捉越來越細(xì)化的市場機(jī)會，與此同時還要使其設(shè)計同時滿足目前和未來的需求。例如，DSL 和 IP 話音的設(shè)計不僅要符合業(yè)已存在的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，還必須能夠通過軟件升級的方式支持未來對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的修訂。在無線領(lǐng)域，設(shè)備的設(shè)計者必須從今天的第二代(2G)網(wǎng)絡(luò)出發(fā)，通過 2.5 G 的過度達(dá)到完全第三代(3G)的設(shè)計，與此同時他們還要盡量爭取重復(fù)利用已有的軟硬件資源。

要使所設(shè)計的手持設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施(無線基站和交換機(jī)、電話局端設(shè)備、IP話音網(wǎng)關(guān))既能滿足未來的需要，又可以保護(hù)當(dāng)前的投資，使用先進(jìn)的硅芯片解決方案是唯一的途徑。因此，為了盡快滿足 OEM 廠商根據(jù)當(dāng)前市場提出的需求，硅芯片制造商們正在采用諸如專用的系統(tǒng)芯片方法、先進(jìn)的話音和數(shù)據(jù)算法支持、軟件開發(fā)工具等方法來體現(xiàn)新的 IC 設(shè)計觀念，以解決下面三個關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計問題：

·高信道容量和低成本/低功耗/小面積的硅芯片：新的無線和有線標(biāo)準(zhǔn)比以往任何時候都要復(fù)雜，需要更強(qiáng)大的處理能力。例如，第三代基帶信號處理的計算量相當(dāng)于當(dāng)前第二代基帶處理的100倍。下一代的硅芯片將需要足夠的計算能力以同時處理多個話音和高速數(shù)據(jù)通道，能夠?qū)碜圆煌幋a器的話音解碼，能夠在處理電路交換和分組交換的話音和數(shù)據(jù)的同時對多種增強(qiáng)的電話功能進(jìn)行管理。

·盡量短的研發(fā)周期：過長的設(shè)計周期將成為無線系統(tǒng)設(shè)計者的喪鐘。市場正在迅速變化，而當(dāng)前的需求又是如此旺盛。OEM 廠商和系統(tǒng)運營商們都希望能夠迅速適應(yīng)市場的變化。

靈活的體系結(jié)構(gòu)：模塊化的單芯片系統(tǒng)平臺也是縮短研發(fā)周期和保護(hù)投資的重要因素。

在認(rèn)識到未來的通信基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品所要求的處理能力和靈活性要超過今天的硅芯片設(shè)計方法的能力之后，Agere Systems公司(前Lucent Technologies微電子部)的設(shè)計者們的目光不再局限于縮小幾何尺寸和擴(kuò)充指令集。他們開發(fā)出的體系結(jié)構(gòu)代表了DSP平臺技術(shù)的重大突破。Agere的StarPro2000是在2000年中面市的，它是一種多核的DSP芯片，具有共享存儲器，以及高速、高帶寬、支持事務(wù)分割的本地互連總線。StarPro2000在實現(xiàn)巨大吞吐量的同時，還能提供良好定義的系統(tǒng)芯片的方法，允許快速對芯片進(jìn)行專用化。

StarPro 2000芯片有三個位于片上的SuperCore核心， SuperCore包括StarCore SC140 核和本地存儲器子系統(tǒng)，后者是集成電路設(shè)計的關(guān)鍵部件，是與片上的互連總線的接口。該接口使 SuperCore模塊看上去類似于一個 ASIC 宏單元，可以很容易地用于任何新的硅片設(shè)計。這種系統(tǒng)方法有助于縮短設(shè)計周期，降低設(shè)計風(fēng)險。

SC140針對手持設(shè)備和基礎(chǔ)通信應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，包括四個乘法累加單元，四個通用算術(shù)邏輯單元，每個時鐘周期最多可發(fā)出并執(zhí)行六條指令。在時鐘速度為300 MHz 時，SC140最高可以每秒進(jìn)行12億次乘法累加運算。那么，由于芯片上具有三個這樣的高性能的 DSP SuperCores核心，StarPro