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視訊轉換器製造商在軟硬體系統架構設計方面,正面臨許多嚴苛的挑戰,包括:( S: [! {! u- y! S8 J' L
- O' X H4 d% N% \! _•額外增加的功能,衍生更多效能需求問題4 y- W @& O! h
•同一部設備必須支援日益增加的標準: MHP、OCAP、DVB-T/S等
. ~4 `/ F6 o: e$ ~+ {•若繼續採用傳統架構,勢必難以達成成本壓力導致廠商修正新的價效比的目標 , X Z+ |% a5 [+ K# \: A3 I! j7 K5 u1 C
+ H: M" E1 y: a$ |這些挑戰涵蓋入門級及全功能產品,除面臨須在最點時間內上市的壓力外,全功能產品更面臨支援各種功能與服務的壓力。- X9 [/ c, U5 y! H& s
3 R/ ^% d3 X" g6 o( C在系統設計中採用多重執行緒(Multi-Threading)處理器核心即可因應這些挑戰。多重執行緒不僅帶來許多效益、降低整體系統成本,亦可大幅縮短產品的上市時程。我們將把討論焦點放在MIPS多重執行緒的特定應用延伸指令(Application Specific Extension, ASE),它是業界標準MIPS32®架構的延伸方案,目前已建置在MIPS32 34K系列核心。
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" M+ ~8 D6 o& P( I34K處理器中硬體多重執行緒的重要功能包括:8 _5 X; b+ y- w9 u6 I' f" c" _: r7 y; M; U
( G0 U) Y# ] Q) ~) o7 O•硬體的執行緒環境(TCs),將內容切換(Context Switch)的耗用資源減到零。不同的執行緒內容指令,會在連續的週期中發送,讓硬體能在任何因素造成的延遲週期中立即插入進行運算2 v1 z- O x3 {; {. `5 o
•多個虛擬處理元件(VPEs)分享相同的運算資源,提昇處理器使用效能
" d- J& ^! d4 J& ]. W( z) X6 R, J•運用閘控儲存(Gating Storage)與YIELD檢驗器做硬體程序控制, 以達到硬體將處理器的週期資源分配給特定的執行緒。如此, 可提供執行緒保證服務品質(Guaranteed Quality of Service,QoS) 3 F/ W2 p) z) Z% G3 Y! N% Z" f; G" ?
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本文中,我們將介紹在SoC設計中運用多重執行緒的優勢,並闡述如何在視訊轉換器中發揮這些效益。同時將建議新系統分割選項,讓設計人員能運用34K系列核心,發揮其獨特的多重執行緒功能,藉以達到最佳價效比。
0 L, {0 Q: S! t. y {" m運用多重執行緒規劃全新SoC架構
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定義一個新的SoC架構,向來是困難重重的挑戰,不論是鎖定更多功能、更低成本的新一代產品,或是將進入新市場的解決方案。所有功能必須對應到軟硬體的單元功能。多重執行緒處理器,因具有更高效能、QoS策略以及提供作業隔離機制,因此能在增加極少的成本下,擴充更多功能。此外,若已有現成的硬體模組或軟體模組,重新切割這些元件到多重執行緒將更具有彈性化。 : u. E/ S' {* m1 {7 G1 K
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多重執行緒處理器整合至SoC 2種可行的作法:9 R, g, q) p4 Y" s+ ~7 a2 f
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1. 將2個以上的單執行緒核心換成一個多重執行緒核心。1 ^( \' Q+ h' R5 y
2. 將1個單執行緒處理器換成多重執行緒核心。
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0 H$ F! @9 ^1 N* a+ J這2種方法中,都是運用多重執行緒處理器,創造更多機會,進行系統層級最佳化並提高軟體效能,我們將在下面的章節中詳細說明。
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將2個單執行緒核心換成一個多重執行緒核心
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[ 本帖最後由 masonchung 於 2007-10-3 01:15 AM 編輯 ] |
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