日本瑞薩科技日前與日立製作所、美國SuperH聯合發表了可應用於手機應用處理器及數位家電系統LSI的CPU內核“SH-X”的技術進展與特色。
據日經BP社消息,原來的SH系列包括針對手機等低耗電産品的CPU內核“SH3-DSP”以及針對汽車導航系統等高速處理的CPU內核“SH-4”兩種系統。SH-X則是成功將兩種系統的內核整合到一起,讓客戶能進行更彈性的設計。
SH-X具體設計變更包括將原來用於高速處理的浮點運算單元(FPU)添加到手機應用處理器上等。此外,與SH-4一樣,SH-X採用可同時執行2條指令的超標量架構。管線由SH3-DSP及SH-4的5級增加到7級,並提高了工作頻率。瑞薩科技表示,通過這些變更,使得以專用OS處理爲主的Linux配備到手機上後,也能實現與原來同樣的即時性能。
爲減小耗電量,SH-X做了3項改進。一是減少用於臨時保存管線上運算結果的觸發電路的工作次數。原來在執行一條指令時,管線處理的每個工作周期都要啓動全部的觸發電路。此次則改爲一條指令只啓動1次。這樣一來,觸發電路的整個電力消耗就降低了約25%。
另一項是降低指令暫存器電力消耗的技術。將緩存分爲幾個區,不進行存取的區就不再啓用。這樣就將緩存的電力消耗降低了約45%。最後一項是在降低待機電流的同時實現快速復原的待機技術。待機電流下降96%,只有86μA,從待機模式恢復到正常模式只需2.8ms。而原來則要0.5秒。這樣一來,手機即使在輸入等待狀態下,也可以設置爲待機模式,從而降低耗電量。
SH-X將利用0.13微米規格的CMOS製程生產低耗電晶片及高速處理晶片,其中低耗電晶片的工作電壓爲1.0V,耗電量爲80mW,處理性能爲360MIPS,單位電力的處理性能爲4500MIPS/W,幾乎相當於該公司原來産品的4倍。該晶片的樣品供貨時間在2004年第1季。採用這種晶片的手機估計在2004年內就能問世。
高速處理晶片的工作電壓則爲1.25V,在400MHz工作頻率下做到720MIPS的處理性能,其耗電爲250mW。樣品供貨時間在2004年第2季。