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

  • 64位元使用者定義協同處理器介面

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。

Simplified Overview

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。

 



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