“對(duì)這些公司來(lái)說(shuō)可配置性就意味著能夠精簡(jiǎn)多余部分。”他說(shuō),“即使當(dāng)他們?cè)谠黾佣ㄖ茢U(kuò)展和修改指令集時(shí),他們也仍然在想方設(shè)法進(jìn)行精簡(jiǎn),比如考慮是否需要超快時(shí)鐘速度或一些片上存儲(chǔ)器。”
工程師們一直在努力創(chuàng)建理想應(yīng)用的器件。這與之前芯片設(shè)計(jì)師的理念基本一致,即不讓任何一個(gè)晶體管空閑,即使到了90nm時(shí)代也是如此。這一思想,也正是ARC公司新的可配置視頻產(chǎn)品的核心。
近,Schlachte正在忙于提供對(duì)ARC Video的支持。ARC Video是一款基于ARC 700系列內(nèi)核的26萬(wàn)門(mén)平臺(tái),集成有ARC公司的單指令多數(shù)據(jù)(SIMD)加速器和DMA引擎。SIMD加速器可以充分利用媒體應(yīng)用中固有的數(shù)據(jù)并行機(jī)制,其單指令通過(guò)使用128位寬的數(shù)據(jù)通道多可以同時(shí)處理8個(gè)單獨(dú)的16位視頻像素。支持的編解碼標(biāo)準(zhǔn)包括H.264、VC-1、MPEG-4和MPEG-2,以及眾多圖像文件。
從事市場(chǎng)觀察的Semico公司預(yù)測(cè),雖然32位可配置內(nèi)核在未來(lái)幾年還無(wú)法與固定架構(gòu)相提并論,但是到2010年,該領(lǐng)域的復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到45%,而交付數(shù)量更有望達(dá)到9億片。“可配置內(nèi)核的影響要在幾年后才能顯現(xiàn)出來(lái)。”Semico公司的CTO Tony Massimini認(rèn)為,“因此2005年和2006年的設(shè)計(jì)工作要到2008年或2009年才能出成果,到那時(shí)我們會(huì)看到很高的增長(zhǎng)率。”
其它公司也會(huì)被吸引進(jìn)來(lái)。“因此,當(dāng)我們看到有更大規(guī)模的處理器內(nèi)核公司對(duì)該市場(chǎng)發(fā)生興趣時(shí),也就不足為奇了。”iSuppli公司分析師Jordan Selburn表示,“低估ARM公司的規(guī)模和市場(chǎng)表現(xiàn)很不明智,我敢肯定Tensilica和ARC公司都明白與ARM公司競(jìng)爭(zhēng)的勝出概率。雖然現(xiàn)有的可配置處理器供應(yīng)商有自身的一些發(fā)展動(dòng)力,但我真的希望它們能夠經(jīng)受得起競(jìng)爭(zhēng)的考驗(yàn)。”
ARC公司希望其視頻產(chǎn)品能夠適時(shí)符合多媒體中心智能電話、PDA和PMP的發(fā)展潮流,并能擠入一些像數(shù)字相機(jī)這樣的較成熟市場(chǎng)。
ARC公司相信許多設(shè)計(jì)師都在尋求可配置內(nèi)核所能夠提供的那種靈活性。這對(duì)那些所在公司希望在通信市場(chǎng)中(競(jìng)爭(zhēng)激烈且對(duì)功率敏感)脫穎而出的設(shè)計(jì)師而言更是如此,因?yàn)樵撌袌?chǎng)會(huì)使用更多的可配置內(nèi)核。
所以就像ARC早期的平臺(tái)一樣,該視頻子系統(tǒng)經(jīng)過(guò)修改后,處理范圍遠(yuǎn)不止解碼QCIF、QVGA、標(biāo)清VGA或D1視頻。設(shè)計(jì)師可以使用ARChitect系統(tǒng)配置工具彌補(bǔ)移除存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)器管理單元,或改變寄存器文件以及去除可選擇擴(kuò)展。更重要的是,可以將定制擴(kuò)展增加回架構(gòu)中,以便執(zhí)行后工藝調(diào)整、噪聲抑制或顏色空間轉(zhuǎn)換等任務(wù)。
雖然可以使用帶有該視頻子系統(tǒng)的非ARC主CPU,但是ARC宣稱它的700系列內(nèi)核是CPU的理想伴侶。ARC也在重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)核的能力,希望從簡(jiǎn)單系統(tǒng)控制的低性能要求提高到越來(lái)越復(fù)雜的任務(wù),比如可能需要協(xié)處理器或?qū)S糜布K的MP3解碼或標(biāo)清視頻分辨率處理。
“隨著工藝技術(shù)的發(fā)展,我們看到架構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜,而指令集也開(kāi)始互不兼容。設(shè)計(jì)師可能有一套CPU指令集,另外還有一套協(xié)處理器指令集,也許設(shè)計(jì)師同時(shí)需要修改一些東西才能滿足狀態(tài)機(jī)和專用硬件模塊的要求。”ARC公司的產(chǎn)品行銷(xiāo)總監(jiān)Dan Davis表示,“這樣就形成了很難使用的編程環(huán)境,也很難移植設(shè)計(jì)師的代碼。”
在視頻子系統(tǒng)中,ARC突出了與SIMD引擎有關(guān)的使用宏存儲(chǔ)器的效率。對(duì)于重復(fù)進(jìn)行相似操作的算法來(lái)說(shuō),這套指令集可以通過(guò)代碼隊(duì)列一次性發(fā)送出去,并被寫(xiě)進(jìn)宏存儲(chǔ)器。而后SIMD引擎從開(kāi)始執(zhí)行操作,從而允許設(shè)計(jì)師把加速器從CPU中分離出來(lái),讓CPU更好地執(zhí)行并行任務(wù)。
據(jù)ARC估算,它的子系統(tǒng)在解碼它提供的任何D1分辨率算法時(shí)的功耗不超過(guò)44mW。因?yàn)樗贏RC 700內(nèi)核,因此子系統(tǒng)在采用0.13微米工藝時(shí)的運(yùn)行速度可達(dá)533MHz,而且開(kāi)發(fā)人員可以使用相同的軟件開(kāi)發(fā)工具。
“用戶總是可以找到更低功耗的解決方案,但它們通常是經(jīng)過(guò)極大優(yōu)化的硬連接解決方案,只能處理MPEG-4或H.264標(biāo)準(zhǔn)。而ARC的內(nèi)核是多標(biāo)準(zhǔn)可編程的產(chǎn)品。”Davis指出。
今年晚些時(shí)候,ARC公司將推出功能增強(qiáng)型的ARC語(yǔ)音平臺(tái),可以提供高速音頻編碼和多數(shù)據(jù)流解碼。公司下一步還將推出視頻編碼,而針對(duì)高清視頻的解碼平臺(tái)也計(jì)劃于2007年晚些時(shí)候推出。