MIPS32® 24KE™
MIPS32 24KE™内核系列采用高性能24K™微架构,同时集成了MIPS® DSP 专用扩展(ASE)。对广大范围的嵌入式应用,相比无DSP ASE 的RISC实现方案,这些指令最高可提高2倍的信号处理性能。
24KE系列的特点是能提供效率极高的DSP能力,并显著降低整体SoC 芯片面积、成本与功耗。24KE内核系列拥有一整套软件开发工具、MIPS DSP 库和一个第三方DSP应用网络的支持。SoC设计人员因此能够在专一的设计环境下工作,通过把DSP功能性移植到24KE内核上来降低系统成本。
- 24KE内核系列的核心特性如下:
- 一个非常高效的DSP ASE实现方案,让24KE内核能够充当DSP增强型主机内核,取代其它专有处理器或DSP内核的功能和专用资源。
- DSP和主机功能性相结合,显著降低整体SoC芯片面积、成本和功耗。
- 高达625 MHz的主机频率加上DSP性能,24KE内核因此能够把多媒体和通信应用都整合在单个简单的设计环境中。
- 24KE系列基于业界标准的24K微架构,充分利用了现有的MIPS32设计生态系统,并瞄准从语音到视频的众多关键应用软件。
- 24KE Pro内核的CorExtend™功能允许用户通过自行定义和增加指令来提高应用性能。
MIPS32® DSP架构
- 4个64位累加器
- 2个控制寄存器
- 64位高速缓存和外部接口数据通道
- 向量中断和外部中断控制器支持
- GPR映像寄存器(可选,可以另外增加一个或三个映像,以把中断处理器的延时降至最小)
浮点单元(FPU)
- 提供内核浮点版本
- IEEE 标准754兼容,支持单和双精度计算
- 包含32个64位寄存器,能以更低的加载/存储开销实现更多的操作
DSP ASE指令
- 8-,16-和 32-位SIMD指令
- 饱和及小数数学
- 常见的DSP操作,如MAC、点积、绝对值和复数乘法
- 主要功能,如可变比特位插入/提取和虚拟循环缓冲器、复数乘法
DSP ASE库
- 一套功能强大的关键DSP功能,包括DCT、FFT和 FIR滤波器
MIPS16e™代码压缩
- 存储器要求降低40%之多
- 32位指令的16位编码,可提高代码密度
- 特殊的PC相关指令,可以高效加载地址和常量
- SAVE & RESTORE宏指令,用于子程序内部栈帧的设置和拆卸
可编程高速缓存的大小
- 可分别配置的指令缓存和数据缓存,大小为0/8/16/32/64KB
- 4路集关联(set-associative)
- 最多4个待执行非阻塞负载
- 回写和直写支持
- 32位大小的高速缓存排列
暂存数据RAM支持
- 独立的指令和高速缓存配置
- 用于外部访问和DMA的64位OCP接口
- 支持高达1MB的阵列
- 接口可以实现内核管线的后延迟操作
总线接口单元(BIU)
- 完全管线化的每周期一次的32×32 MAC(乘法累加)指令执行速度
- 执行开放内核协议(OCP 2.X)
- 64位读写数据总线,可实现存储器和L1高速缓存之间的高效传输
- 支持不同的CPU-系统总线时钟比例,为系统实现提供更大的灵活性(1、1.5、2、2.5、3、3.5、4 或 5)
- 4路写缓冲器
整数乘法/除法单元(MDU)
- 完全管线化的每周期一次的32×32 MAC(乘法累加)指令执行速度
功率控制
- 最小频率:0 MHz
- 省电模式(由软件WAIT指令触发)
- 支持软件控制时钟除法器
- 支持局部门控时钟的广泛运用
EJTAG 调试
- 支持单步进
- 虚拟指令和数据地址断点
- 利用PDtrace™选项功能实现PC和数据跟踪
通用协处理器(COP2)接口
| 工艺 | 65 GP TSMC |
| 频率 * (MHz) | 775 MHz (最坏情况) |
| 性能 | 1.55 (DMIPS/MHz) |
| 功率 | .216 (mW/MHz @ 1.2V) (仅内核) |
| 内核面积(mm2) | 0.886 mm (仅内核) |
注:频率、功耗和尺寸取决于配置方案、综合、芯片供应商、工艺以及单元库。
24KEc™ 内核:这款基本内核包含了一个高性能32x32 乘法/除法单元和带TLB或固定映射的可配置MMU。
24KEf™ 内核:增加了完全兼容IEEE 754 规范的硬件浮点支持。
24KE® Pro 内核:24Kc Pro 和 24Kf Pro内核具有CorExtend™ 功能。