Л1879ВМ1

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 14:02, 9 июня 2016.
Процессор Л1879ВМ1

Процессор Л1879ВМ1 [1] представляет собой высокопроизводительный микропроцессор с элементами VLIW и SIMD архитектур. В его состав входят устройства управления, вычисления адреса и обработки скаляров, а также узел для поддержки операций над векторами с элементами переменной разрядности. Кроме того, имеются два идентичных программируемых интерфейса для работы с внешней памятью различного типа, а также два коммуникационных порта, аппаратно совместимых с портами ЦПС TMS320C4x, для возможности построения многопроцессорных систем.

Технические характеристики

  • тактовая частота - 40 MГц (25нс - время выполнения любой инструкции);
  • технология КМОП 0.5 мкм
  • корпус BGA256
  • напряжение питания от 3.0 В до 3.6 В
  • потребляемая мощность не более 1.6 Вт
  • условия эксплуатации: -60...+85 C

Архитектура процессора

Процессор Л1879ВМ1[2] представляет собой высокопроизводительный специализированный микропроцессор, сочетающий в себе черты двух современных архитектур: VLIW (Very Long Instruction Word) и SIMD (Single Instruction Multiple Data)

123.png

Тактовая частота - 40 МГц; напряжение питания - от 3,0 до 3,6 В; потребляемая мощность - 1,3 Вт. Основные вычислительные узлы процессора - управляющее RISC-ядро и векторный сопроцессор. RISC-ядро - это центральный процессорный узел, выполняющий все основные функции по управлению работой кристалла. Кроме того, RISC-процессор производит арифметико-логические и сдвиговые операции над 32-разрядными скалярными данными и формирует 32-разрядные адреса команд и данных при обращениях к внешней памяти. Длина команды - 32 и 64 разряда (обычно в команде выполняются две операции). Процессор реализует пятиступенчатый 32-разрядный конвейер. Адресное пространство - 16 Гбайт, два адресных генератора, восемь регистров общего назначения и восемь адресных регистров. Любая инструкция выполняется за один такт. Векторный сопроцессор предназначен для арифметических и логических операций над 64-разрядными векторами данных программируемой разрядности. Обмен данными между основными узлами процессора происходит по трем внутренним шинам, двум входным и одной выходной.

RISC процессор

  1. 5-ти ступенчатый 32-разрядный конвейер[3]
  2. 32- и 64-разрядные команды (обычно выполняется две операции в одной команде)
  3. два адресных генератора, адресное пространство - 16 Гбайт
  4. два 64-разрядных программируемых интерфейса с SRAM/DRAM-разделяемой памятью
  5. формат данных - 32-разрядные целые
  6. регистры:
    1. 8 32-разрядных регистров общего назначения
    2. 8 32-разрядных адресных регистров
    3. специальные регистры управления и состояния
  7. два высокоскоростных коммуникационных порта ввода/вывода, аппаратно совместимых с портами TMS320C4x.

Векторный сопроцессор

Векторный сопроцессор - основной функциональный элемент Л1879ВМ1. Структурно он представляет собой матрично-векторное операционное устройство и набор регистров различного назначения.

Операционное устройство (ОУ) - регулярная матричная структура 64х64 ячейки

09.png

переменная 1-64-разрядная длина векторных операндов и результатов формат данных - целые числа, упакованные в 64-разрядные блоки, в форме слов переменной длины от 1 до 64 разрядов каждое поддержка векторно-матричных и матрично-матричных операций два типа функций насыщения на кристалле три внутренних 32x64-разрядных RAM-блока

Матричная структура

Производительность

  1. скалярные операции:##40 MIPS
    1. 120 MOPS для 32-разрядных данных
  2. векторные операции:
    1. от 40 до 11.500+ MMAC (миллионов умножений с накоплением в секунду)
    2. I/O и интерфейсы с памятью:
  3. пропускная способность двух 64-разрядных интерфейсов с памятью - до 320 Мбайт/сек
    1. I/O коммуникационные порты - до 20 Мбайт/сек каждый

Примечания