MIPS32® M4K® 系列

MIPS32® M4K®核心為嵌入式設計和微控制器應用的32位元可合成核心建立了一個新的標準。它的特點是高頻、小晶粒面積和超低功耗。廣泛的可配置功能讓設計人員能夠最佳化核心的性能,同時減小晶粒面積,降低功耗和整體系統成本。

  • M4K核心採用5級管線,可提供400 MHz以上的頻率和超過1.5 DMIPS/MHz的性能
  • M4K核心具有一個專為無快取記憶體工作而最佳化的可配置外部SRAM介面,可提高系統性能,實現確定性操作
  • M4K核心擁有內建架構性功能,能夠降低功耗,同時又不影響頻率或性能
  • CorExtend™功能使設計人員能夠自行增加指令,開發具有高度差異性的SoC設計
  • 這些高度可配置、可合成的核心,為設計人員帶來了整合其應用所必需功能的靈活性
  • 擁有一個豐富的軟硬體支援環境,便於設計與驗證的輕鬆實現
  • MIPS16e™程式碼壓縮可幫助設計人員把應用的記憶體要求降低40%之多
  • BIST、掃描和具有跟蹤和快速下載功能的增強型JTAG (EJTAG)除錯(PDtrace™)可實現快速簡便的除錯

MIPS32® 增強型 (Release 2)架構

  • 5級管線
  • 1、2、4或 8 組32個32位元通用暫存器
  • 具簡單固定映射轉換(FMT)的記憶體管理單元
  • 位元欄位操作指令
  • 向量中斷和外部中斷控制器支援
  • 原子中斷啟動/停用

使用者定義指令集(CorExtend)擴展

  • 保持完全的MIPS32相容性
  • 得到業界標準開發工具的支援
  • 單或多周期指令

MIPS16e程式碼壓縮

  • 32位元指令的16位元編碼,可提升高達40%的程式碼密度
  • 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

SRAM介面

  • 單或多周期事務延遲
  • 支援旗語控制共用資源的存取
  • 單獨的或統一的指令和資料記憶體介面

多核心支援

  • 外部鎖定指示器可實現多處理器旗語
  • 外部同步指示器可實現記憶體排序

整數乘法/除法單元(MDU)

  • 快速或面積最佳化,構建時間可配置
  • 最大每時脈周期一次32x16乘法的執行速度(快速MDU)
  • 最大每隔一個時脈周期一次32x32乘法的執行速度(快速MDU)

通用協同處理器(COP2)介面

  • 32位元外部協同處理器介面

功率控制

  • 最小頻率:0 MHz
  • 省電模式(由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
  • 複合中斷點和觸發器,構建時間可配置
  • PC和資料跟蹤(PDtrace)
  • 用於指令位址的iFlowtrace 機制 – 緊湊的跟蹤模組和高效的跟蹤壓縮
  • 跨CPU中斷點支援

開發工具

  • MIPS Navigator™ ICS – IDE、軟體工具箱、MIPSsim™、EJTAG 和 PDtrace 探針
  • CodeSourcery - 專為MIPS最佳化的SG++ 工具鏈

 


製程 (nm) 90nm
頻率 (MHz)200 - 414 (最壞情況)
最高性能671 (DMIPS)
功率 (mW / MHz)0.04 - 0.15 (典型值)
核心面積 (mm2)0.12- 0.53


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。對於130nm製程,最壞情況是慢矽(slow silicon)、1.08V、125C;典型情況是普通矽、1.2V、25C。對於90nm製程,最壞情況是慢矽、0.9V、125C;典型情況是普通矽、1.0V、25C。上述涉及速度不包含SI、OCV、時脈抖動和設計餘量。

Simplified Overview

 



Questions?
MIPS can help you with your design considerations.
Contact Us
Product Overview
MIPS32® 4KSd™ (.pdf)