日本瑞萨科技日前与日立制作所、美国SuperH联合发表了可应用于手机应用处理器及数字家电系统LSI的CPU内核“SH-X”的技术进展与特色。
据日经BP社消息,原来的SH系列包括针对手机等低耗电産品的CPU内核“SH3-DSP”以及针对汽车导航系统等高速处理的CPU内核“SH-4”两种系统。SH-X则是成功将两种系统的内核整合到一起,让客户能进行更弹性的设计。
SH-X具体设计变更包括将原来用于高速处理的浮点运算单元(FPU)添加到手机应用处理器上等。此外,与SH-4一样,SH-X采用可同时执行2条指令的超标量架构。管线由SH3-DSP及SH-4的5级增加到7级,并提高了工作频率。瑞萨科技表示,通过这些变更,使得以专用OS处理爲主的Linux配备到手机上后,也能实现与原来同样的实时性能。
爲减小耗电量,SH-X做了3项改进。一是减少用于临时保存管在线运算结果的触发电路的工作次数。原来在执行一条指令时,管线处理的每个工作周期都要啓动全部的触发电路。此次则改爲一条指令只啓动1次。这样一来,触发电路的整个电力消耗就降低了约25%。
另一项是降低指令缓存器电力消耗的技术。将缓存分爲几个区,不进行存取的区就不再啓用。这样就将缓存的电力消耗降低了约45%。最后一项是在降低待机电流的同时实现快速复原的待机技术。待机电流下降96%,只有86μA,从待机模式恢复到正常模式只需2.8ms。而原来则要0.5秒。这样一来,手机即使在输入等待状态下,也可以设置爲待机模式,从而降低耗电量。
SH-X将利用0.13微米规格的CMOS制程生产低耗电芯片及高速处理芯片,其中低耗电芯片的工作电压爲1.0V,耗电量爲80mW,处理性能爲360MIPS,单位电力的处理性能爲4500MIPS/W,几乎相当于该公司原来産品的4倍。该芯片的样品供货时间在2004年第1季。采用这种芯片的手机估计在2004年内就能问世。
高速处理芯片的工作电压则爲1.25V,在400MHz工作频率下做到720MIPS的处理性能,其耗电爲250mW。样品供货时间在2004年第2季。