MIPS® DSP ASE

Digital Signal Processing on the Industry-Standard MIPS® Architecture (pdf)

越來越多的消費電子産品對訊號與媒體處理能力的要求日益增加，DVD錄放影機、數位相機、家用閘道器以及VoIP電話就是其中幾例。在低成本、大批量的消費電子市場中，免除不必要的硬體與工具鏈，並減少權利金支出，可讓廠商節省數百萬美元的成本。

針對這些市場趨勢，MIPS科技利用DSP功能性來增強它的MIPS32業界標準架構，並充分使用常用工具組和知識庫建構了一個單一化的設計環境，即MIPS DSP ASE。MIPS DSP ASE為獲授權的客戶提供了一個可用在各種 DSP 應用的可編程解決方案，以適應不斷變化的市場需求，並延長SoC設計的生命周期。這種新的 DSP擴展在 MIPS 核心的整數管線中整合了一組新的指令和狀態，而只需增加不到5-10%的矽晶面積就可在 24K 級的核心中實現(與選擇的合成方式有關)。

  • 整數管線中MIPS32® 和 MIPS64®架構的DSP擴展
    • 整合功能性
    • 無需針對語音和音訊(SD和HD)應用提供單獨的DSP
  • 新的指令和新的架構狀態
    • 8/16/32位元SIMD 指令
    • 飽和小數數學運算
    • MAC/點積
    • 複雜的乘法支援
    • 可變位元插入
    • 可變位元提取
    • 虛擬迴圈緩衝器
  • 可使許多應用的效能提高30%到 300%
  • 只需增加5-10% 的核心面積
  • 完整的開發支援

74K處理器核心系列是首個執行DSP ASE Revision 2版本的産品。該版本可為影像處理和視訊處理應用提供額外的支援。它改善了DSP ASE指令集的正交性，使之更容易實現自動編譯程式碼生成。它還透過導入可執行更複雜操作的新指令來簡化編程工作。因此，採用DSP ASE Rev2可節省開發和實現時間，並進一步提高某些類型應用的效能，像是視訊和影像處理。

相關鏈結：24KE - 34K - 74K

  • 單指令多資料(SIMD)執行模式
  • 允許多個軟體執行緒使用所有執行和記憶體頻寬，而非某個軟體執行緒停頓下來等待資源
  • 適用於影像處理、視訊處理、語音編解碼器、音訊編解碼器、軟體數據機、VoIP，以及通用DSP處理功能，如濾波器和卷積等
  • 全面支援byte/2-byte/4-byte和小數整數向量資料類型
  • 使許多應用的效能提高30%到300%
  • 只需增加5-10% 的核心面積
  • 有軟體發展工具支援
  • 針對MIPS32®的4 x 64位元累加器；針對MIPS64®的4 x 128位元累加器
  • MIPS32支援4x8位元、2x16位元、32位元整數資料類型，以及16位元 和 32位元小數定點資料類型；MIPS64 增加了8x8位元，4x16位元，2x32位元和64位元整數資料類型
  • 按向量元素加、減、乘、點積(乘累加)、比較指令
  • 複雜的數學乘法支援
  • 靈活的位元欄位提取，存入指令
  • 向量元素按位元逆轉和複製指令
  • 向量元素選取、裝入和減少指令
  • 可選的乘積捨入，和最終累加運算捨入
  • 可選的輸入運算元縮放
  • 透過模組定址(Modulo addressing) 支援迴圈緩衝器
  • 基址暫存器+變址暫存器記憶體定址模式

See MIPS Run, Second Edition
Author: Sweetman, Dominic
Publisher: Morgan Kaufmann; 2 edition (October 31, 2006)
ISBN-10: 0120884216
ISBN-13: 978-0120884216

MIPS Assembly Language Programming
Author: Britton, Robert
Publisher: Prentice Hall; illustrated edition edition (June 7, 2003)
ISBN-10: 0131420445
ISBN-13: 978-0131420441

The Mips Programmer's Handbook
Author: Bunce, Philip; Farquhar, Erin
Publisher: Morgan Kaufmann; 1st edition (January 15, 1994)
ISBN-10: 1558602976
ISBN-13: 978-1558602977

Real-Time Embedded Multithreading Using ThreadX and MIPS
Author: Lamie, Edward
Publisher: Newnes; Pap/Cdr edition (December 26, 2008)
ISBN-10: 1856176312
ISBN-13: 978-1856176316

Computer Architecture, Fourth Edition: A Quantitative Approach
Authors: Hennessy, John; Patterson, David
Publisher: Morgan Kaufmann; 4 edition (September 27, 2006)
ISBN-10: 0123704901
ISBN-13: 978-0123704900