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全新可编程SoC架构:互补ARM与FPGA

2013-11-15 14:50
人在旅途20
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  目前,SoC芯片处在这样一个结构布局中,对于智能手机、平板等对功耗要求较高的领域,主要是ARM核作支撑,运算速度一般在几十MIPS左右,ARM具有低功耗和成本优势;对于工业控制等对性能要求很高的领域,则是通过可编程FPGA来实现,其运算速度最高可达到几千MIPS,但FPGA的功耗和低本相对会高一些。

  低功耗和高性能两个无法兼得,只能二选一,这使得些既想实现低功耗又想实现高性能的产品很难实现。近期,一款全新架构的可编程系统级芯片的出现,给业界带来诸多希望。

全新可编程SoC架构:互补ARM与FPGA

  低功耗与高性能可兼得

  业界新近推出的eXtended架构的xCORE-XA?系列,将可配置xCORE?多核微控制器技术与一个超低功耗ARM Cortex-M3处理器结合在一起,实现“多核微控制器 + ARM处理器”的全新架构,使低成本、低能耗、实时性、可编程成为可能。

  xCORE-XA是多核微控制器 + ARM处理器的全新架构,其开创性在于:嵌入式系统设计师不必需要再在昂贵且耗电的可编程逻辑器件,不灵活的固定功能替代产品,或缺乏计算能力并受制于硬件定义外设集的传统微控制器之间进行选择。

全新可编程SoC架构:互补ARM与FPGA

  这是多核微控制器XMOS公司与微控制器Silicon Labs公司之间合作的成果。两种解决方案的相结合,将带来全新的低功耗可编程SoC产品种类。

  对于xCORE? 多核微控制器技术,XMOS公司企业传播总监Andy Gothard指出:“通过创新的内在多核结构,具有可预测的实时性。其提供了多个时序可确定的、并行执行高级代码的32位处理器内核。它使客户能够使用软件准确地配置其设计所需外设和接口的组合,并利用时序精确的执行支持要求极为苛刻的硬实时需求。它还提供了先进的DSP和安全处理。xCORE-XA扩展了这些功能,成为设计师了进入到丰富的ARM生态系统的桥梁,包括可以大大加速产品设计时间的标准代码库。”

  在Silicon Labs节能微控制器的支撑下,xCORE-XA实现多种灵活的能耗管理模式:在快速启动和时间查询模式下,仅需低于1uA的电流;在省电模式下,该器件消耗的电流低于100nA。

  横跨工业、汽车、消费电子多领域

  在应用领域上,xCORE-XA覆盖工业自动化、汽车电子和消费类产品,当前热门的便携式医疗设备及其他便携产品也包括在内。

  xCORE-XA已有系列产品,XMOS公司中国区销售经理张少雄表示:“第一款器件XA-U8-1024带有八个32位处理器(七个xCORE逻辑内核外加一个ARM Cortex-M3处理器)、192KB SRAM和1024KB的闪存。该器件包括一个低能耗USB接口,各种超低能耗外设以及包括ADC、DAC、运算放大器和电容触摸传感比较器等在内的模拟功能。未来该系列成员还将包括六核和八核产品,其闪存大小将从512KB到1024KB,并提供以及带有或者不带低功耗USB 1.1接口的器件品种。”

  正如所有的xCORE-XA器件一样,XA-U8-1024可以使用XMOS不断扩大的软件库中的一系列多样化的xSOFTip软件外设,并且得到了xTIMEcomposer工具套件的一种集成化设计流的支持,包括对ARM和多个xCORE处理器内核的全部设计输入、编译和调试的支持。

 

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