多核、多线程代表着嵌入式系统的未来

  记者 邢雁宁


 


    看好数字家庭的篷勃发展,在嵌入式系统市场排名第二的IP授权商MIPS科技日前发布一个适用于数字电视、机顶盒、DVD播放机等产品的一款新的嵌入式微架构——74K的内核系列,该架构完全可合成,采用65纳米工艺,可实现1GHz以上的频率。在整个业界当中,与此最接近的形成竞争地位的是ARMCotexA8的内核,从双方已公布的各项数据比较,从频率上看,74K可以实现1.04 GHz,而Cotex A8只有850兆赫,同时,MIPS客户可采用免费的标准单元合成,而CotexA8则采用成本更高的、付费的标准合成。在内核面积上,74K1.77平方毫米,而 Cotex A8则是3平方毫米。因此,MIPS科技亚太区副总裁Mark Pittman在新品推荐会上自信的将其称之为一款革命性的产品,同时宣布Broadcom已率先获得授权。


    不过,此款产品的发布在广受关注的同时,也引来业界一片疑声。MIPS 74K的新内核采用了单线程架构,这与MIPS一向倡导的以多核、多线程推动嵌入式微架构发展的思路并不一致。对此Mark Pittman解释说,这只是MIPS争取新产品快速上市的一种发展策略,并有可能2008年发布多线程74K内核的下一代产品。


   他说,MIPS公司确实致力于向市场上推出多线程流水线的产品。我们始终认为在嵌入式市场上,对于这些嵌入式产品的设计和开发者来讲,最为重要的就是要实现性能、面积、功耗之间合理的组合。在嵌入式产品的市场上,有许多的应用可以从多线程流水线执行当中获益,整个系统的性能,由此提高的百分比从60%到300%不等。这样就可以使一个多线程的内核,在大多数的情况下,比单线程或者双线程的内核提供更好的性能。因此我们认为多线程,仍然是嵌入式设计的未来所在。


“但是多线程的流水线,确实需要更长的执行时间。因此我们在74K产品系列当中,首先是向市场上推出具有革命性、单线程的设计。” Mark Pittman解释说。MIPS也认为无论是现在还是在不久的将来,74K内核都有很好的市场。但是无论怎么讲,这不会从任何一个方面,真正抵消有可能在2008年向市场上推出的多线程的下一代的产品。同时从技术的角度来讲,当流水线已经达到现在这个深度,那么17级单线程的内核可以提供的性能,要优于现在8级的多线程的产品。


关于多核和多线程的问题,MIPS认为这两种技术,并不是排他的。Mark Pittman强调说,整个的世界,还是需要能够有多线程的产品,而实现单核的某些性能。但是从长期来讲,应用所需要的性能,最终会超出多线程产品的能力,那么到那个时候,至少有一部分的应用,是需要多核的产品。那么就采用多核的情况下,再进一步的采用多线程的流水线,可以使我们在现实的世界当中,满足最好的需求。多核的执行,可以较大的增加在总线当中通过的数据流量,这可能大大的增加在GE方面出现的延迟现象。而这种GE方面较长的延迟,可能会加剧整个处理器延迟的现象,使处理器处于停滞的状态。而多线程的情况下,则可以基于不同的周期,在一个线程无法运行的同时,可以通过另一个线程的流水线来进行数据处理,所以在多核的执行环境之下,可能整个处理器停滞和延迟时间更长一些。从未来的发展来说,如果说两到四个多线程、多核的处理器,他的性能要远远的优于两到四个多核的环境。因此,整个的MIPS设计的架构,对于目前单线程、多线程,以及未来多核的应用和执行,都提供了最好的设计。


 


 

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