Chip123 科技應用創新平台

標題: 多重執行緒技術創造高效率視訊轉換器SoC架構 [打印本頁]

作者: masonchung    時間: 2007-10-3 01:13 AM
標題: 多重執行緒技術創造高效率視訊轉換器SoC架構
視訊轉換器製造商在軟硬體系統架構設計方面,正面臨許多嚴苛的挑戰,包括:  Y" |, `1 m% o1 N$ r& ]# ~$ ^

8 M) v6 o5 n9 p7 k" Y: K/ T•額外增加的功能,衍生更多效能需求問題
& L; M4 [8 T/ a: n5 g•同一部設備必須支援日益增加的標準: MHP、OCAP、DVB-T/S等 8 J1 T+ h* N" N; d. |
•若繼續採用傳統架構,勢必難以達成成本壓力導致廠商修正新的價效比的目標 ; L+ C& K/ C/ N9 J1 U: P
4 P  `& o* Y4 n, L  Q- D4 Z
這些挑戰涵蓋入門級及全功能產品,除面臨須在最點時間內上市的壓力外,全功能產品更面臨支援各種功能與服務的壓力。
. Q3 d; i+ ~* a) r2 @, [) _+ H
3 y/ f1 k9 D  [8 A在系統設計中採用多重執行緒(Multi-Threading)處理器核心即可因應這些挑戰。多重執行緒不僅帶來許多效益、降低整體系統成本,亦可大幅縮短產品的上市時程。我們將把討論焦點放在MIPS多重執行緒的特定應用延伸指令(Application Specific Extension, ASE),它是業界標準MIPS32®架構的延伸方案,目前已建置在MIPS32 34K系列核心。
3 k" Y+ i! j# b, F; D4 s# L4 q8 X, Y* Q+ a9 P
34K處理器中硬體多重執行緒的重要功能包括:
( ^# V4 f9 S+ w$ T+ Z9 K
, `- Q6 p/ [/ {  i0 e- m•硬體的執行緒環境(TCs),將內容切換(Context Switch)的耗用資源減到零。不同的執行緒內容指令,會在連續的週期中發送,讓硬體能在任何因素造成的延遲週期中立即插入進行運算
6 K& q  E6 z. P0 W2 J, b( E•多個虛擬處理元件(VPEs)分享相同的運算資源,提昇處理器使用效能 " l* ~9 g- c6 w: o
•運用閘控儲存(Gating Storage)與YIELD檢驗器做硬體程序控制, 以達到硬體將處理器的週期資源分配給特定的執行緒。如此, 可提供執行緒保證服務品質(Guaranteed Quality of Service,QoS) * Y' J! B0 j# W9 b
! i( l" M8 T) @' X
本文中,我們將介紹在SoC設計中運用多重執行緒的優勢,並闡述如何在視訊轉換器中發揮這些效益。同時將建議新系統分割選項,讓設計人員能運用34K系列核心,發揮其獨特的多重執行緒功能,藉以達到最佳價效比。
& }/ \3 A  p# U! Y/ J1 t運用多重執行緒規劃全新SoC架構
4 a# ?6 X; e  o5 ~8 _8 |+ q9 R0 e3 Q  E: y
定義一個新的SoC架構,向來是困難重重的挑戰,不論是鎖定更多功能、更低成本的新一代產品,或是將進入新市場的解決方案。所有功能必須對應到軟硬體的單元功能。多重執行緒處理器,因具有更高效能、QoS策略以及提供作業隔離機制,因此能在增加極少的成本下,擴充更多功能。此外,若已有現成的硬體模組或軟體模組,重新切割這些元件到多重執行緒將更具有彈性化。
/ e! ^9 l' k4 r5 f) f% Y) N; v
9 m0 V4 c0 B6 t1 T多重執行緒處理器整合至SoC 2種可行的作法:
- V' u0 U4 M2 _' p" T& F! Y6 v
3 Q6 d2 ?% ]1 j# E$ _1. 將2個以上的單執行緒核心換成一個多重執行緒核心。
- ]& y4 G  N0 s/ d' Z2. 將1個單執行緒處理器換成多重執行緒核心。) `. Q% K: Y' r, c0 y7 F0 g7 S/ l  c

  [4 b( I2 ^6 k1 o" y0 d( J2 J/ ^這2種方法中,都是運用多重執行緒處理器,創造更多機會,進行系統層級最佳化並提高軟體效能,我們將在下面的章節中詳細說明。8 |7 h% N( R! N4 D* E

* t4 M* t0 w" Y, r將2個單執行緒核心換成一個多重執行緒核心 1 j& F/ _; Y+ i8 ~; G# {

% i; g8 W  N  c3 r% Z- \1 n+ `, c# U+ B- w, S) K
[ 本帖最後由 masonchung 於 2007-10-3 01:15 AM 編輯 ]
作者: Jim_Lin    時間: 2007-10-3 09:55 AM
SoC的下一步大概是多重運算核心(簡稱多核)?
  ?# `* V7 Q/ ^( P- K' d$ K( F
% E2 x* F7 V+ A% {. P一樣缺圖?
; ~; K+ [- R; Y$ o+ r* I* _
+ n% o6 U  C4 w8 Q[ 本帖最後由 Jim_Lin 於 2007-10-3 10:01 AM 編輯 ]
作者: masonchung    時間: 2007-10-3 10:41 PM
圖1
' q- ~) }8 L7 c+ `% l! Z0 Z% o[attach]1733[/attach]
& ^+ U  Q  o. H6 b& i9 B$ |4 y% \圖25 C; r  X# Q3 e5 F
[attach]1734[/attach]
5 w. |6 B/ W0 f- K) U! y圖3
" X: `, Q" h& M' U[attach]1735[/attach]; {+ J4 d' \# E' T& P; ?3 z
圖47 Z) B( b& h8 _& O
[attach]1736[/attach]
作者: jacky002    時間: 2008-1-30 11:41 AM
的確沒錯,尤其對軟體而言;硬體有提供multi-threading的話,整個系統的效率增加很多。目前所知,MIPS有提供此功能,ARM我就不知道了。
作者: odinshen    時間: 2008-2-14 10:30 AM
希望台灣的 design house 可以在這個多核心 SoC 的趨勢下搶到一席之地...
/ }( g' {/ P* O+ C7 h" {2 j% a大家一起加油 ...
作者: masonchung    時間: 2008-2-14 11:02 PM
台灣的Design(Service) house 是有實力開發多核心 SoC 的6 t  c/ ~) b' I* v; T
這需要軟硬體人才共同來努力 , 不是嗎?
, H) Q/ |8 ^* y+ ?/ G9 [
1 r9 C4 i8 X0 z* Q* R2 ?; l  `, I還是需要只會寫Schedule的x部經理呢?
& ^! H2 i* |2 k! H使命必達真的有用嗎? 射嘴砲比較快!
2 Q: s+ ^6 K+ {' q& p2 }真正的效率不在開會逞口舌上,也不在x部經理的報告投影片上.2 j9 m. _: j; F$ I, j
而是讓部屬分工合作的完成任務==>這就是多核心的運作
6 g$ |' ]2 V' Z- c  Z因為SOC的架構,專業領域太廣
! U! E7 D6 I0 q( M0 i絕非x部經理說了就算
! x$ g3 k; D  G& i0 C虛心接受部屬的軟硬體架構建議,才是成功關鑒
, x, r6 u* c5 h6 i8 \0 a7 @) F9 }6 F7 |. l1 b
[ 本帖最後由 masonchung 於 2008-4-15 12:25 AM 編輯 ]
作者: gangboy    時間: 2008-2-24 06:15 PM
ARM處理器支援multi-threading處理嗎3 N+ \- b4 Q" t/ G( F3 b
還是需要多掛DSP來處理?
作者: armmips    時間: 2008-9-7 01:22 AM
原則上,ARM 處理器不支援Multi-threading的執行模式,或許選其他處理器如MIPS或SPARC均可
作者: smoky1982    時間: 2008-9-8 11:12 PM
小弟我孤陋寡聞,想要了解多重執行緒技術創造高效率視訊轉換器SoC的架構。




歡迎光臨 Chip123 科技應用創新平台 (http://free.vireal.world/chip123_website/innoingbbs/) Powered by Discuz! X3.2