飞思卡尔半导体公布新款的多重核心通讯平台,这款多重核心架构除了可提供前所未见的效率、性能及扩充性之外,也能解决研发多重核心软件时所带来的各种挑战。飞思卡尔新策略的基础在于使用演进到45奈米制程技术,以减少功率损耗并享有整合的优点。
半导体及网络设备渐进式的产品革新速度,已经跟不上带宽的成长。设备制造商目前正寻求更新的处理解决方案,希望能创造出寿命更长的软件导向式平台,以便给予服务供货商能够迅速地在整合性网络上提供新服务的灵活性。为因应此项趋势,飞思卡尔的新平台实现了嵌入式多重核心技术,并建立了具体的新方式以转变全球网络。
飞思卡尔网络与运算系统事业部资深副总裁暨总经理Lynelle McKay表示:「我们的新平台并非只是在芯片中添加新核心而已。这是一个完整的单芯片系统(SoC)架构,它在多重核心的设计内结合了高速缓存一致性(cache-coherent)以及广泛的可扩充性。我们相信这套平台及其生态系统,能够完全发挥多重核心的处理潜力,为业界建立整体网络效能的新标竿,并让多重核心的研发更顺畅迅速。」
飞思卡尔的新式多重核心平台,其设计在于协助客户能更轻松地转移至多重核心环境,同时还能保有过去对旧式软件的投资价值,这些都是飞思卡尔以Power Architecture技术研发的多款兼容处理器以及Power架构芯片的强大生态系统等多项功能,因而得以实现。
平台的中心是一款专为芯片连接性(on-chip connectivity)所开发的全新、具高度可扩充性的联机技术。该联机的设计,可解决共享总线及内存架构时所面临的总线冲突、瓶颈及延滞等现象,这些都是其它多重核心策略中常见的问题。该技术能够将32个以上的核心紧密整合,以及提供异质核心实现(heterogeneous core implementation)。
这款新式多重核心平台改采45奈米技术,使得效能、整合性及功率损耗获得大幅改善,不但超越了摩尔定律,也让嵌入式运算更上一层楼。譬如说,在45奈米的架构下,飞思卡尔可以制作出多层次、高速缓存一致性的层级式架构,让每个核心不但可以拥有自己的L2快取,而且还能整合数兆字节的共享式L3快取。
飞思卡尔的多重核心平台,内含以e500为基础的改良式Power Architecture e500-mc核心,最高频率上看1.5 GHz。此外,它还整合了被验证过的应用所需加速功能,例如全新的数据路径资源管理技术,可处理芯片间的讯息传递,并保留缓冲存储器。为达到安全且独立的运作,多重核心平台运用了程序管理程序技术(hypervisor)环境,让多个各自独立的操作系统能够共享系统资源,例如处理器核心、内存以及其它芯片内建的功能等等。
Linley Group的理论分析师Linley Gwennap指出:「飞思卡尔是把数个威力强大的e500处理器整合在单一组件当中,而不是只把一堆廉价且低效能的处理器草草合并了事。飞思卡尔充分利用它在单芯片系统领域的经验,再结合高速联机、重要加速器及智能型I/O。这些组合让处理器能够以极高的效率运作。」
为了让平台应用的研发更为顺畅迅速,飞思卡尔正与虚拟软件研发平台供货商Virtutech合作,以便制作出飞思卡尔产品专用的混合式仿真环境,该环境结合了Virtutech的快速功能性技术(称为Simics)以及飞思卡尔平台的精确频率模型。此一环境的设计可以让研发人员在各种模型间迅速切换,以便迅速预估精确效能,同时加速研发。Virtutech为飞思卡尔的客户及合作伙伴提供了虚拟的软件研发平台,具备控制良好、精确而且能够完全逆向还原的环境,便于为复杂的多重核心架构软件进行研发、除错和性能评估(benchmarking)。Simics环境让研发人员能够在实体芯片尚未问世之前,就能在虚拟的多重核心平台上进行转换并分隔操作系统和应用,不受实际硬件所限制。
飞思卡尔为了提升除错效能,将多种功能置入多重核心通讯平台当中,并在与生态系统策略伙伴合作时,确保拥有能充分运用这些特色的工具。上述功能包括内建的
指令追踪、监视点触发(watchpoint trigger)、事件间触发(cross event trigger)、效能监视,以及其它由Power ISA所定义的除错功能。这些特色造就了动态式的除错特色,为让各个核心作业之间的复杂互动更容易显现出来。