Power Architecture開放許可-飛思卡爾e200系列內(nèi)核助力SoC設(shè)計

為了擴(kuò)展Power Architecture技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)市場中的使用，飛思卡爾半導(dǎo)體日前宣布，通過與專業(yè)公司IPextreme 簽署半導(dǎo)體知識產(chǎn)權(quán)(IP)協(xié)議，許可其e200 內(nèi)核產(chǎn)品的使用。這一合作意義在于，片上系統(tǒng)器件(SoC)和特定應(yīng)用的半導(dǎo)體產(chǎn)品(ASSP)的設(shè)計人員將可以在其產(chǎn)品中使用飛思卡爾的e200 內(nèi)核系列產(chǎn)品。

對此，In-Stat的《微處理器報告》高級分析師Tom R. Halfhill表示："飛思卡爾轉(zhuǎn)向許可e200 內(nèi)核系列產(chǎn)品加強了Power Architecture 技術(shù)的推廣。技術(shù)人員在使用獲得廣泛許可的其他廠商嵌入式處理器內(nèi)核時，又多了來自飛思卡爾的產(chǎn)品選擇。Power Architecture 技術(shù)功能齊全，使用范圍可以覆蓋從低功耗嵌入式系統(tǒng)到高性能服務(wù)器在內(nèi)的整個處理器市場。飛思卡爾此類許可啟動計劃可以大大拓展Power Architecture 處理器市場。飛思卡爾許可使用e200 系列產(chǎn)品是一項很有價值的舉措，該產(chǎn)品在汽車控制器、航空電子、工業(yè)系統(tǒng)、消費電子和其他嵌入式應(yīng)用程序中都非常有競爭力。"

飛思卡爾的Power 架構(gòu)內(nèi)核系列可應(yīng)對多種處理需求

作為嵌入式處理器領(lǐng)域中的領(lǐng)導(dǎo)技術(shù)，Power Architecture處理器架構(gòu)以其易于定制、可升級且高效的特性被數(shù)以萬計的開發(fā)者使用，并被應(yīng)用在與人們生活息息相關(guān)的各種產(chǎn)品中。飛思卡爾在Power Architecture上擁有多年的經(jīng)驗并做出了巨大的貢獻(xiàn)，一直致力于通過提供廣泛的Power Architecture處理器產(chǎn)品，使越來越多的創(chuàng)新型產(chǎn)品從中獲益。

基于Power Architecture技術(shù)，飛思卡爾的e200, e300, e500 和e600處理器內(nèi)核被應(yīng)用于多個系列的SoC及控制器產(chǎn)品，并在市場上贏得好評。飛思卡爾的這一系列內(nèi)核所提供的寬泛的性能指標(biāo)為用戶提供了全面兼容的技術(shù)特性，用以適應(yīng)多種多樣的應(yīng)用處理需求。

如圖1所示，在飛思卡爾廣泛的Power Architecture處理器產(chǎn)品線中，e200系列屬于低端產(chǎn)品。不過，對于其目標(biāo)應(yīng)用而言，e200仍然提供了超乎想象的處理能力。這款內(nèi)核突出特點在于其低功耗的特性，目前被大量應(yīng)用于汽車應(yīng)用中的動力管理、動力總成控制、導(dǎo)航控制、高級安全系統(tǒng)和車身底盤控制中。除此之外，e200系列內(nèi)核也同樣是航空、機器人、工業(yè)控制、醫(yī)療設(shè)備、低端數(shù)字家庭解決方案的理想之選。

圖1 飛思卡爾的Power Architecture處理器產(chǎn)品線涵蓋了從低功耗到高性能的多款產(chǎn)品。
　　
從低功耗到高性能  e200 系列瞄準(zhǔn)全線汽車應(yīng)用

目前Power Architecture 技術(shù)是汽車行業(yè)中使用的領(lǐng)先的 32 位MCU 體系結(jié)構(gòu)，同時也是動力總成控制的主導(dǎo)體系結(jié)構(gòu)。e200內(nèi)核系列已在飛思卡爾的各種汽車MCU產(chǎn)品中進(jìn)行了徹底的實地測試。時至今日，飛思卡爾已經(jīng)售出超過100萬顆基于e200 內(nèi)核的 MPC5500 系列MCU，并且在質(zhì)量上達(dá)到零缺陷。飛思卡爾最近宣布了它的 e200 雙核產(chǎn)品線—MPC5510 系列。該系列產(chǎn)品用于增強汽車車身電子的性能、動力效率和靈活性。支持豐富的通信功能，包括 FlexRay、控制器局域網(wǎng)(CAN)和本地內(nèi)聯(lián)網(wǎng)絡(luò) (LIN) 協(xié)議。MPC5510系列可為網(wǎng)關(guān)和車身電子功能(如座椅和后視鏡控制、輪胎壓力監(jiān)控、遙控車門開關(guān))提供更高的集成度，有助于減少車廂內(nèi)的模塊的數(shù)量。

飛思卡爾可合成的高效內(nèi)核 e200 系列基于Power ISA V2.03技術(shù)，專用于對成本敏感的嵌入式實時應(yīng)用程序。可經(jīng)許可使用的 e200 內(nèi)核包含四個版本：e200z0、e200z1、e200z3 和 e200z6 內(nèi)核。這些內(nèi)核通過時鐘選通、可變大小高速緩存、可變大小MMU，以及通過Nexus1執(zhí)行的靜態(tài)調(diào)試和通過 Nexus2/3 和 AMBA AHB 總線接口單元執(zhí)行的實時調(diào)試等方法，實現(xiàn)中斷反應(yīng)時間短且功耗低的設(shè)計。這些內(nèi)核還可能包含Power ISA 2.03 特性，如信號處理引擎(SPE)、單精度浮點單元和可變長度編碼(VLE)技術(shù)等。

e200z0、z1 和 z3 內(nèi)核有一個壓縮的四階管道。體積小巧的z0 用于運行VLE 指令集，可以實現(xiàn)非常高的代碼密度，從而降低內(nèi)存需求。z1 和 z3 內(nèi)核的特點是帶有一個MMU，并且也運行完整的32位指令集。對于具有明顯信號處理需求的應(yīng)用程序，z3 內(nèi)核提供一個 SPE 和浮點單元(FPU)，這將最大程度地減少附加DSP的需求。z3 內(nèi)核還針對成本敏感的應(yīng)用程序進(jìn)行優(yōu)化，這樣即使沒有任何高速緩存器，它仍然能夠高效地工作，從而極大地縮小硅區(qū)，進(jìn)而降低成本。 e200z6 內(nèi)核是性能最高的可許可Power Architecture 內(nèi)核。它是一個單指令七階管道裝置，具有 z3 內(nèi)核的所有功能特性，并帶有一個集成的高速緩存單元。

每個 e200 內(nèi)核都受到擴(kuò)展開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)的支持。整個生態(tài)系統(tǒng)包括編譯器、調(diào)試器、實時操作系統(tǒng)、基準(zhǔn)板和應(yīng)用程序代碼等。IPextreme 將處理器內(nèi)核與集成器所需的其他技術(shù)，如集成的測試工作臺和EDA-neutral格式的完整文檔等封裝在一起，以支持主要的EDA工具流程，從而進(jìn)一步擴(kuò)展了該生態(tài)系統(tǒng)。

圖2 飛思卡爾的e200內(nèi)核家族通過遞進(jìn)式的系統(tǒng)性能，滿足了針對汽車、消費、網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)等不同應(yīng)用對于復(fù)雜性、實時性處理能力的需求。

開放協(xié)作將極大帶動Power Architecture應(yīng)用市場

飛思卡爾和IPextreme 都是 Power.org組織的成員。該組織是一個開放式協(xié)作機構(gòu)，致力于支持、推動并促進(jìn) Power Architecture技術(shù)的發(fā)展。根據(jù)此次許可協(xié)議的條款，IPextreme 將對e200 內(nèi)核進(jìn)行封裝，將其作為技術(shù)模塊方便無縫地集成到半導(dǎo)體設(shè)計中。IPextreme 的集成專家還支持客戶獲取e200 內(nèi)核并提供針對內(nèi)核的維護(hù)服務(wù)。 

"預(yù)計今年將出售的6400萬部汽車中，將近一半的汽車會使用基于Power Architecture內(nèi)核的高性能微控制器(MCU)，我們很高興通過知識產(chǎn)權(quán)商業(yè)運作計劃將這些經(jīng)過驗證的內(nèi)核提供給其他公司，用于片上系統(tǒng)和特定應(yīng)用產(chǎn)品的設(shè)計。"IPextreme 首席執(zhí)行官 Warren Savage 表示，"現(xiàn)在，片上系統(tǒng)設(shè)計人員可以和IPextreme 及飛思卡爾一起，將e200 Power Architecture 內(nèi)核與其他功能相集成，以加快產(chǎn)品上市時間并降低系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性。"

飛思卡爾高級副總裁兼汽車及標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品部總經(jīng)理Paul Grimme 表示："通過IPextreme 許可使用我們的Power Architecture e200 內(nèi)核系列產(chǎn)品，這對整個行業(yè)和我們客戶的發(fā)展都是一個分水嶺。此許可協(xié)定有助于進(jìn)一步擴(kuò)展Power Architecture技術(shù)在汽車業(yè)的使用，并且?guī)椭鷈200 內(nèi)核快速打入其他市場，如低端低功耗嵌入式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用市場。IPextreme 是此次啟動計劃的理想合作伙伴，因為他們曾經(jīng)成功地將飛思卡爾的一些其他關(guān)鍵技術(shù)(如ColdFire 架構(gòu)和 FlexRay 技術(shù))以許可方式引入市場。"