消費性電子產品如HDTV、DVD、MP3及VoIP等之功能越來越複雜正是其吸引消費者使用的一大主因。然而在功能增加的同時,其敏感的市場價格卻很難增加,甚至還得向下調降。因此對於系統廠與SoC設計廠商來說,最好的作法就是在增加功能的同時也儘可能將SoC的成本壓到最低。如此一來,才能以價位低但功能強大的產品吸引消費者目光,並席捲消費性電子市場。
《圖一 MIPS Technologies產品行銷總監Tom Peterson》 |
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有鑑於此,從事數位消費性與商業系統應用產業之標準微處理器架構及核心的供應商MIPS Technologies(美普思科技),將過去以DSP硬體加速的方式改由在CPU中以軟體執行,因此不需在SoC上外加DSP硬體。如此一來,既可節省SoC使用空間,也簡化了設計流程,同時降低SoC的成本。MIPS Technologies產品行銷總監Tom Peterson表示:「消費性電子產品不斷推陳出新,更好的功能與敏感的價格永遠是消費者關切的話題。因此設計廠商必須在應用系統效能不斷提升之際,同時思考如何降低SoC的成本。」
愈來愈多消費性電子產品,如DVD錄影機、數位相機、家用閘道器以及VoIP網路電話等,對訊號與多媒體處理效能的要求與日俱增。針對這個趨勢,MIPS運用DSP功能來強化其業界標準的架構,並在通用的工具及經驗基礎上提供單一化的設計流程。Tom Peterson指出,MIPS新款數位訊號處理特定應用架構延伸(DSP ASE)最大的優點,就是一改以往DSP硬體加速的方式,改由軟體在CPU中執行。DSP ASE可提高嵌入式訊號處理效能300%以上,在現有完整的軟體開發工具與MIPS DSP程式庫支援之下,DSP ASE可讓SoC研發業者減少硬體加速電路,並將DSP功能整合至MIPS-Based主處理器上,因此不需要在SoC上另加DSP硬體,不但大幅節省SoC的使用空間、簡化設計流程同時SoC成本也可一併降低。
此外,在消費性電子產品市場中追求低成本效益同時要能夠大量生產,如果能夠去除不必要的硬體元件、工具鏈方案以及較低的版稅金,業者便可省下數百萬美元的成本。這對於提升價格競爭力無疑是一大助力。MIPS DSP ASE為授權客戶提供各種DSP應用的可編程解決方案,並能配合不斷變動的市場需求來延長SoC產品的生命週期。新DSP延伸方案在MIPS核心中加入新指令以及整數資料管線中新的狀態項目,而在24K級的核心中僅增加不到6%的矽元件空間。
MIPS DSP ASE不僅多種GNU-based軟體開發工具皆可支援,並具8、16、32位元SIMD指令集。其他如飽和運算函式與分數運算、可變位元的插入/擷取與virtual circular buffers,其常用的DSP處理功能更包括了MAC、點乘積、絕對值以及複雜的乘積運算。目前DSP ASE已開始對MIPS32與MIPS64 ISA客戶提供授權,未來授權範圍並將擴及MIPS 32與64位元核心。