新思科技推出全新64位ARC處理器IP

王恒宇

新思科技近日宣布推出面向高性能嵌入式應用的全新DesignWare ARC HS5x和HS6x處理器IP系列。32位ARC HS5x和64位HS6x處理器有單核和多核版本，采用一種新的超標量ARCv3指令集架構（ISA），在典型條件下，可在16納米工藝技術中實現高達8750 DMIPS的單核性能，是目前性能最高的ARC處理器。

新款ARC HS處理器的多核版本包括一個創新的互連結構，可連接多達12個核心，支持多達16個硬件加速器的接口，同時保持核心之間的一致性。這些處理器可配置用于實時運行，或配置支持對稱多處理（SMP）Linux和其他高端操作系統的高級內存管理單元（MMU）。為了加速軟件開發，ARC HS5x和HS6x處理器由ARC MetaWare開發工具套件提供支持，可生成高效代碼。新款ARC HS處理器可滿足各種高端嵌入式應用的功耗、性能和面積要求，包括固態硬盤（SSD）、汽車控制、信息娛樂、無線基帶、無線控制以及家庭網絡。

憶芯科技首席科學家Bruce Cheng表示：“高端嵌入式應用的設計人員在持續壓力下，需要在有限的功耗和面積預算內增加內存空間，同時實現更高的性能。新思科技新推出的32位ARC HS5x和64位HS6x處理器的多核功能，使我們能夠將功耗與性能效率提升至全新水平，這是目前市場上的其他處理器無法提供的。”

The Linley Group高級分析師Mike Demler表示：“網絡、存儲和無線設備等高端嵌入式系統變得越來越復雜，需要在不影響能效的前提下增強處理器功能和性能。新思科技新推出的ARC HS5x和HS6x CPU不僅可以滿足這些需求，也提供了支持未來嵌入式系統所需的可配置性和可擴展性。”

ARC HS5x和ARC HS6x處理器基于新的ARCv3 ISA，支持各種32位和64位指令。這些處理器具有高速10級、雙發射流水線，在功耗和面積有限的情況下提高了功能單元的利用率。HS5x處理器的32位流水線可以執行所有ARCv3 32位指令，而HS6x處理器的64位流水線和寄存器文件可以執行32位和64位指令。此外，ARC HS6x支持64位虛擬地址空間和52位物理地址空間，可以直接尋址當前和未來的大內存，并支持128位加載和存儲，以實現高效的數據移動。ARC HS5x和HS6x處理器的多核版本都包括先進的高帶寬處理器內部互連，通過異步時鐘和高達800 GB/s的內部聚合帶寬來簡化開發和時序收斂。為了進一步簡化多核配置中的物理設計和時序收斂，每個核位于自己的功率域中，并且與其他核具有異步時鐘關系。新的128位矢量浮點單元支持F16，F32，F64操作，具有2個周期的累積延遲。跟所有ARC處理器一樣，HS5x和HS6x處理器高度可配置，并采用ARC Processor EXtension（APEX）技術，支持自定義指令，可滿足每個目標應用的獨特性能、功耗和面積要求。

HS5x和HS6x處理器由新思科技的ARC MetaWare開發工具套件提供支持，其中包括一個針對處理器超標量架構進行優化的高級C/C++編譯器，一個用于調試和分析代碼的多核調試器，以及一個用于硬件前軟件開發的快速指令集模擬器（ISS）。周期精確的模擬器可用于設計優化和驗證。處理器的開源軟件支持包括Zephyr實時操作系統、優化的Linux內核、GNU編譯器集合（GCC）、GNU調試器（GDB）和相關的GNU編程實用程序（二進制工具）。第三方合作伙伴提供了其他硬件和軟件工具，使開發人員能夠靈活地為其設計項目選擇最好和最熟悉的工具。

新思科技IP營銷與戰略高級副總裁John Koeter表示：“固態硬盤、無線控制和家庭網絡等嵌入式應用正變得越來越復雜，需要在有限的功耗和面積預算內顯著提高性能。隨著全新ARCv3 ISA的發布以及ARC HS5x和HS6x處理器的推出，設計人員可以滿足當今和未來嵌入式設計日益增長的性能需求。”