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        合理選擇SoC架構

        作者:TI公司 Gene Frantz 時間:2005-04-27 來源:eaw 收藏
        找到價格、性能和功耗的最佳結合點實際上就確保贏得了設計,但說起來容易做起來難。
        在實際可用的雙芯核架構、可編程加速器和數百萬門FPGA出現以前,一種80:20法則用起來很奏效:如果計算負荷的80%為數據處理,那么選擇RISC架構,在RISC中實施信號處理。
        而當今面臨太多的架構選擇,差別甚微,用單一處理器架構來解決優化問題已不可能。一種較為成功的方法是通過將計算資源與特性集匹配來實現。
        將一種復雜系統映射到硅中,在相當程度上依賴于設計是在現有上實現還是從頭做起。對于前一種情況,系統設計師應從了解四個產品屬性入手:
        * 功能和特性
        * 算法元件和子部件
        * 在產品或產品家族中添加特性和性能的策略
        * 解決設計過程中和產品壽命期內缺陷的策略
        在了解了這些屬性之后,將系統在功能和特性上分為以下三類:
        * 熟知的功能或特性,將在產品壽命期內保持穩定,如DCT和FFT等。用固定功能的加速器對它們優化。
        * 熟知但某種程度上可稍加改變的功能或特性。例如,將多個FFT蝶重組成一系列可能實現的能力。這時需要考慮可編程加速器。 
        * 不定、可改變和自行設定的新特性。可編程處理器可很好地處理不確定性,應作主要考慮。
        在一個預先存在的上,典型的可編程處理器部件有RISC、DSP和FPGA。將一個系統理想地映射到這些處理部件中,應遵循以下思想過程:
        1. 開列一張完整的系統特性和性能列表,包括在產品家族的壽命期內可能添加的特性。
        2. 區別每個特性是屬于數據處理還是屬于信號處理。
        3. 將列表分成三類(熟知且可改變的、熟知而可稍加改變的以及不確定的)。
        4. 估計每項所需要的性能。
        5. 估計每項的內存要求。
        6. 將恰當的功能分配給現有的固定功能加速器;其余的熟知特性給現有的可編程加速器;不確定的、可改變的以及未來要加入的特性分配給合適的可編程部件(RISC或DSP)。
        通過這一過程,設計師可充分利用加速器并為可編程RISC和DSP留有靈活性和空間。
        將一個系統映射到一種新的SoC是同樣的,不過需要考慮兩個額外的邊界條件:哪個算法元件是很好了解的,沒有缺陷,在設計或產品家族的壽命期內不改變;以及系統的什么部件在設計或產品家族的壽命期內將可能改變。
        最后一個想法要慎重:隨著每一次新IC工藝技術的引入,都會有新的選擇產生。如果系統今年不適合做成SoC,那就采用多個器件,然后耐心等待下一次的新工藝。(利譯)


        關鍵詞: TI SoC ASIC

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