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处理器结合了高性能低功耗

2019-04-08 11:18:45 编辑: 来源:

设计无线互联网设备等产品的一个更棘手的挑战是平衡高性能和低功耗。这两者通常不是齐头并进的。可以在掌上电脑上为无线视频供电的处理器肯定会立即耗尽电池。但是,英特尔的新型微处理器核心架构--XScale--可以在不同的电压下运行,从而可以通过时钟速度进行扩展,并增加或减少功耗。这是相同的处理器核心 - 不同版本的设计。此功能使基于XScale的处理器能够处理从路由器和交换机到无线PDA和智能电话等设备的超低功耗和高性能要求。踢它一个档次。据该公司称,该处理器内核专为采用英特尔先进的0.18微米工艺技术而设计,可动态调整其频率和电压,性能范围为1 GHz时钟速率,功耗为1.5W至200 MHz,功率为40 mW。

1-GHz速率足以让某人观看电影预览,收听高质量音频,甚至参与手持设备的视频会议。不同的功率水平将使这种设备能够在单个AA电池上运行。

XScale架构基于英特尔针对无线设备的StrongARM芯片系列。功能包括:

7级整数/ 8级存储器超流水线内核,可实现高速和低功耗。该流水线整理了要处理的指令,超流水线处理器技术使核心可以扩展到更高的时钟速度。

动态电压和频率调整,可让应用程序在需要时提高处理器性能,并在不需要时节省电量。

电源管理单元,通过空闲,睡眠和快速唤醒模式节省电量。

64位内核总线,允许内部访问速度高达4.8 GB /秒。

多媒体处理技术,使用一组类似于英特尔台式机芯片中使用的多媒体指令,为越来越多内容丰富的互联网应用程序提供更高能效的多媒体处理。

设计基于XScale的产品的工程师将能够从各种操作系统中进行选择,包括来自Wind River Systems的Microsoft Windows CE,VxWorks和IxWorks,来自Symbian的EPOC以及来自多个供应商的嵌入式Linux。

除了满足低功耗要求而不在应用性能方面做出重大折衷之外,XScale还将让设计人员在一个高度可扩展的微处理器内核上实现多种设计,满足各种性能和功耗要求。这种可扩展性使得能够重用硬件设计和软件代码,以加快产品上市时间。

其中的应用程序:

结合了个人管理和日历功能,无线互联网接入和无线视频的设备。

针对特定细分市场的特定应用标准产品(ASSP)。

该公司首款基于XScale的产品是80310 I / O处理器芯片组,于12月首次亮相。它可以处理Internet存储,网络和嵌入式应用程序的I / O处理。

本文是由Microchip Technology和Texas Instruments联合赞助的“嵌入式系统和OEM工程师”月度系列之一。今天的产品是由团队设计的 - 电子部门是整个设计的一部分,而不是降级为专家。首席工程师 - 可能是也可能不是电气工程师 - 通常是选择微控制器,数字信号处理器或嵌入式操作系统的人。从家用电器和汽车到医疗设备和机床等各种智能的发展趋势才刚刚起步。为特定应用指定最佳组件需要了解什么?什么看似“愚蠢”产品是你转世嵌入式大脑?你最大的挑战和挫折是什么?我们真的很想知道。请将任何问题,答案或评论发送给特​​约编辑Julie Anne McNamarajulie_mcnamara@email.com

DSP和高端微控制器和处理器很少在嵌入式应用中独立工作。一个8位微控制器,例如Microchip Technology的PICmicro,通常位于它们旁边,用于处理高端芯片无法实现经济智能的间歇性功能。这些功能包括电池管理,处理键盘输入和运行显示。

高端芯片当然可以执行这些任务,但它们是通过低效的中断过程实现的。例如,在手机中,每次用户按下按钮时,DSP都必须停止处理语音信号并注册该动作。在临界点中断DSP可能会导致跳过信号或丢失呼叫。

随着中断频率的上升,系统性能下降。一种解决方案是使用更快的芯片,但芯片公司会向您收取更多资金以便更快地运行。一种更具成本效益的方法是花费两块钱将这些任务卸载到PICmicro上,让高端芯片专注于高端处理。

手机,机顶盒,电源,笔记本电脑,PDA,医疗设备和电话交换设备只是PICmicros与DSP或32位处理器并行工作的一小部分应用。

在手机中,PICmicro执行电池管理并在DSP处理信号时运行键盘和显示器。手机基础设施并没有经常改变,微控制器让设计人员可以在不触及基本电话功能的情况下更改设备的尺寸,键盘,显示器或电池技术。

当机顶盒中的微处理器在某个关键时刻收到中断时,电视屏幕下雪是不可接受的。在此应用中,PICmicro处理用户界面并转换和格式化处理器的远程控制信号。远程控制IR协议没有任何真正的标准。有些盒子可以接受不止一个 - 特别是如果它们在全球销售。PICmicro获取远程控制输入,找出需要完成的任务,并向处理器发送一条明确的消息 - 这可以充分注意转换“幸存者:澳大利亚内陆”的数字压缩视频。


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