“采用SERDES(串行/解串器)技術(shù)后只需少量引腳就能獲得很高的帶寬。由于硬件全部承擔(dān)了協(xié)議棧的處理，RapidIO減少了原來僅用于在系統(tǒng)中傳輸數(shù)據(jù)的寶貴DSP周期。”Shippen說，“例如，多個飛思卡爾公司的StarCorebased MSC8144四內(nèi)核器件可以通過RapidIO連接，從而可很容易地為無線基站、視頻譯碼或包交換電話應(yīng)用創(chuàng)建計算資源。”
另外值得一提的是，RapidIO協(xié)議要求半導(dǎo)體器件全局性共享內(nèi)存，而且可以從多個端點直接訪問存儲器。像PCI等協(xié)議通常使用一個公共的存儲器映射，該映射必須在所有連接器件之間共享。
那么，當(dāng)你必須同時使用PCI和RapidIO時該怎么辦呢？在這種情況下可以考慮使用Micro Memory公司的CoSine系列器件，這些器件允許橋接PCI/PCI-X/PCI-Express和SRIO，而且提供一個多端口雙倍數(shù)據(jù)速率(DDR)控制器，允許數(shù)據(jù)在PCI和SRIO之間實時傳送。
系統(tǒng)拓?fù)漕愋透鶕?jù)特定應(yīng)用需求會有所變化。串行RapidIO是最佳選擇，因為它具有無可比擬的靈活性，允許開發(fā)人員將DSP網(wǎng)絡(luò)安排成環(huán)形、網(wǎng)格或星型拓?fù)洌苑奖阈阅苌?。另外，SRIO可以為拓?fù)渲衅渌麯SP器件的級聯(lián)通信提供更多可用帶寬。
“隨著系統(tǒng)提出日益矛盾的處理性能要求，如尺寸、重量、處理能力和功耗，F(xiàn)PGA開始被用于執(zhí)行很多DSP應(yīng)用中常見的繁重的轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)精簡任務(wù)?！盡icro Memory公司產(chǎn)品行銷總監(jiān)Mike Jadon指出。
“不過，我們的許多客戶正在異構(gòu)性處理方法中找到最佳平衡點，這種方法要求FPGA與PowerPC等通用處理器(GPP)一起使用。”Jadon補充道。
“將異構(gòu)性處理與串行RapidIO等可擴(kuò)展交換結(jié)構(gòu)互連結(jié)合起來已被證明是最有效的方法，可以從技術(shù)上乃至成本和上市時間上滿足客戶的項目要求?！?/p>
RapidIO很快被包括摩托羅拉、飛思卡爾、TI和Tundra半導(dǎo)體公司在內(nèi)的領(lǐng)先嵌入式半導(dǎo)體器件供應(yīng)商所采納。像Alcatel、EMC、愛立信和朗訊等OEM廠商也在系統(tǒng)中廣泛采用RapidIO。
“單片DSP場”
如果你需要的所有計算能力靠單個芯片就能輕易實現(xiàn)，而不需要購買多個DSP并用RapidIO或其它方法將它們連接起來，你覺得如何？如果你覺得這聽起來還不錯的話，那就看看下面這兩個器件吧，它們能使你的工作更加輕松。Ambric半導(dǎo)體公司的Am2000整體平行定點TeraOps解決方案采用全局異步、局部同步(GALS)架構(gòu)，適用于高性能的視頻和圖像處理市場。Am2000 IC在異步消息通道結(jié)構(gòu)中采用了一整套并行、多指令、多數(shù)據(jù)(MIMD)陣列(塊)的32位精簡指令集(RISC)處理器和存儲器(圖2)。[!--empirenews.page--]
圖2：Ambric Am2000器件結(jié)構(gòu)中包含了一個由兩個帶DSP擴(kuò)展指令的RISC核(SRD)和兩個不帶DSP擴(kuò)展指令的RISC核(SR)組成的計算單元(CU)，因此一共有4個CPU核(左)和一個由4個1KB RAM塊和一個動態(tài)信道互連組成的RAM單元(右)。
Ambric公司最出名的是它的結(jié)構(gòu)化對象編程模型，可提供相當(dāng)簡化的平臺供快速開發(fā)和調(diào)試嵌入式設(shè)備使用。它還向我們表明為什么面向?qū)ο缶幊?OOP)不再只是軟件開發(fā)人員的專利。
你現(xiàn)在也可以借助Eclips集成開發(fā)環(huán)境(IDE)和Java的優(yōu)勢并利用古老的OOP技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)，然后這種架構(gòu)可以利用傳統(tǒng)但優(yōu)秀的分而治之技術(shù)進(jìn)行處理。未用的處理器及其相關(guān)RAM是整體并行架構(gòu)的關(guān)鍵優(yōu)勢，因為它們可用于調(diào)試，而對功能或性能不產(chǎn)生損害。
Cell處理器也在不斷進(jìn)步
接下來，我們將探討東芝、索尼和IBM共同努力開發(fā)的Cell寬帶引擎架構(gòu)，或簡稱Cell。Cell處理器的“核心”是功能強(qiáng)大的RISC 6?位雙線程IBM PowerPC內(nèi)核，“核糖體(ribosome)”是一套8個32位協(xié)同處理單元(SPE)，這些單元都是專用協(xié)處理器。每個SPE都是一個浮點單元，能夠快速處理單精度和雙精度算術(shù)運算。
Cell的“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmic reticulum)”由兩條高速總線組成。第一條用于Cell內(nèi)通信，稱為基本接口總線(EIB)。第二條被稱為FlexIO總線，用于兩個或以上Cell處理器連接在一起時Cell間的通信。
目標(biāo)應(yīng)用包括高清晰度顯示器、記錄設(shè)備、娛樂系統(tǒng)、數(shù)字成像系統(tǒng)和物理仿真(如科學(xué)和結(jié)構(gòu)化工程建模)。Mercury計算機(jī)系統(tǒng)公司準(zhǔn)備開發(fā)多個集成有Cell處理器的服務(wù)器類系統(tǒng)。東芝計劃開發(fā)基于Cell的高清晰電視。
除此之外，索尼宣布從2006年11月底開始銷售人們高度關(guān)注的帶Cell處理器的PlayStation 3?，F(xiàn)在，面對一臺運行頻率達(dá)4GHz、理論上處理能力可達(dá)256GFLOPS并且可能比PC還強(qiáng)大得多的游戲機(jī)，游戲愛好者怎么會輕易放棄擁有這樣一臺游戲機(jī)的機(jī)會呢？
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