MIPS32® 24KE™ 系列
MIPS32 24KE™核心系列採用高性能24K™微架構,同時整合了MIPS® DSP 專用擴展(ASE)。對廣大範圍的嵌入式應用,相較於無DSP ASE 的RISC實現方案,這些指令最高可提高2倍的訊號處理性能。
24KE系列的特點是能提供效率極高的DSP能力,並顯著降低整體SoC 晶粒面積、成本與功耗。24KE核心系列擁有一整套軟體發展工具、MIPS DSP 庫和第三方DSP應用網路的支援。SoC設計人員因此能夠在專一的設計環境下工作,透過把DSP功能性移植到24KE核心上來降低系統成本。
- 24KE核心系列的核心特性如下:
- 一個非常高效的DSP ASE實現方案,讓24KE核心能夠充當DSP增強型主機核心,取代其他專有處理器或DSP核心的功能和專用資源。
- DSP和主機功能性相結合,顯著降低整體SoC晶粒面積、成本和功耗。
- 高達625 MHz的主機頻率加上DSP性能,24KE核心因此能夠把多媒體和通訊應用都整合在單個簡單的設計環境中。
- 24KE系列基於業界標準的24K微架構,充分利用了現有的MIPS32設計生態系統,並瞄準從語音到視訊的多種關鍵應用軟體。
- 24KE Pro核心的CorExtend™功能允許使用者透過自行定義和增加指令來提高應用性能。
MIPS32® DSP架構
- 4個64位元累加器
- 2個控制暫存器
- 64位元快取記憶體和外部介面資料通道
- 向量中斷和外部中斷控制器支援
- GPR映射暫存器(可選,可以另外增加一個或三個映射,以把中斷處理器的延遲降至最小)
浮點單元(FPU)
- 提供核心浮點版本
- IEEE 標準754相容,支援單和雙精度計算
- 包含32個64位元暫存器,能以更低的載入/儲存開銷實現更多的操作
DSP ASE指令
- 8-,16-和 32-位元SIMD指令
- 飽和及小數數學
- 常見的DSP操作,如MAC、點積、絕對值和複數乘法
- 主要功能,如可變位元插入/提取和虛擬迴圈緩衝器、複數乘法
DSP ASE庫
- 一套功能強大的關鍵DSP功能,包括DCT、FFT和 FIR濾波器
MIPS16e™程式碼壓縮
- 記憶體要求降低40%之多
- 32位元指令的16位元編碼,可提高程式碼密度
- 特殊的PC相關指令,可以高效載入位址和常數
- SAVE & RESTORE巨集指令,用於副程式內部堆疊的設置和拆卸
可編程快取記憶體的大小
- 可分別配置的指令快取和資料快取,大小爲0/8/16/32/64KB
- 4路集關聯(set-associative)
- 最多4個待執行非阻塞負載
- 回寫和直寫支援
- 32位元大小的快取記憶體排列
暫存資料RAM支援
- 獨立的指令和快取記憶體配置
- 用於外部存取和DMA的64位元OCP介面
- 支援高達1MB的陣列
- 介面可以實現核心管線的後延遲操作
匯流排介面單元(BIU)
- 執行開放核心協定(OCP 2.X)
- 64位元讀寫資料匯流排,可實現記憶體和L1快取記憶體之間的高效傳輸
- 支援不同的CPU-系統匯流排時脈比例,爲系統實現提供更大的靈活性(1、1.5、2、2.5、3、3.5、4 或 5)
- 4路寫入緩衝器
整數乘法/除法單元(MDU)
- 完全管線化的每周期一次的32×32 MAC(乘法累加)指令執行速度
功率控制
- 最小頻率:0 MHz
- 省電(睡眠)模式(由軟體WAIT指令觸發)
- 支援軟體控制時脈除法器
- 支援局部閘控時脈的廣泛運用
EJTAG 除錯
- 支援單步進
- 虛擬指令和資料位址中斷點
- 利用PDtrace™選項功能實現PC和資料跟蹤
通用協同處理器(COP2)介面
| 製程 | 65 GP TSMC |
| 頻率 * (MHz) | 775 MHz (最壞情況) |
| 性能 | 1.55 (DMIPS/MHz) |
| 功率 | .216 (mW/MHz @ 1.2V) (僅核心) |
| 核心面積(mm2) | 0.886 mm (僅核心) |
註:頻率、功耗和尺寸取決於配置方案、合成、晶片供應商、製程以及單元庫。
24KEc™ 核心:這款基本核心包含了一個高性能32x32 乘法/除法單元和具TLB或固定映射的可配置MMU。
24KEf™ 核心:增加了完全相容IEEE 754 規範的硬體浮點支援。
24KE® Pro 核心:24Kc Pro 和 24Kf Pro核心具有CorExtend™ 功能。