XTENSA处理器调研分析.doc

背景介绍 Tensilica介绍 Tensilica 是一个迅速成长的公司，公司主要产品是在专业性应用程序微处理器上，为现今高容量嵌入式系统提供最优良的解决方案。公司成立于1997年7月该公司的投资者包括三家声名卓著的创投公司：Oak Investment Partners Worldview Technology Partners 和 Foundation Capital 与高科技电子业内著名的五家公司Cisco Systems，Inc，Matsushita Electric Industrial Company Ltd， Altera Corporation，NEC Corporation 和 Conexant Systems。T创始人为Chris Rowen同时也是第一任他原来曾任职于IntelStanford，MIPS，SGI和Synopsys，同时他也是处理思想的提出者和实践者。 Tensilica公司目的则是实现可重构、基于、对应软件开发工具的专用微处理器解决方法前期发展以及三轮融资，a处理器诞生了。图ensilica公司创业起步阶段的发展： 图1：Tensilica公司创业起步阶段的发展Tensilica公司于2013年3月被Cadence的价格收购，为adence在当时最大的一次收购。Tensilica公司2012年销售额为4400万美元，收购价超过其营业额的八倍这也充分显示了Tensilica公司价值。 OC处理器 的中看到有很多种的处理器，从通用的处理器到专用的处理器。 通用处理器可以很好的处理各种的控制，但当像神经网路、图像处理、音频处理以及这复杂的大数据处理时的结构以及使其显示出极大地劣势。对于内存大小、cache尺寸和总线接口的可选择性较小，一般是提升频率来提高性能限制。 设计者也曾将目光转向逻辑（blocks）提升某些主要功能的。不过设计周期很长，而且验证所花费的更长，同时也缺少可编程性和灵活性。 tensa LX系列处理器的可重构性和可拓展性，是进行复杂数字信号处理应用的理想，而一个的也只能其他选择Xtensa 处理器具有不同于其它传统式的嵌入式处理器核心，改变了单芯片系统的设计规则。采用 Xtensa 的技术时，系统设计工程师可以挑选所需的单元架构，再加上自创的新指令与硬件执行单元，就可以设计出比其它传统方式强大数倍的处理器核心。Xtensa 生产器可以针对每一个处理器的特殊组合，自动有效地产生出一套包括操作系统，完善周全的软件工具。可以自由装组的 Xtensa 处理器，其设计方式弹性大，功效高，是所有高合成的单芯片系统的最佳选择。硬件软件编程的方式，既提升了的运算性能通过软件便于实现控制1]。Xtensa处理器的结构 tensa处理器结构接下来分硬件结构和架构两部分分别介绍。 Xtensa处理器的硬件结构 的系统便于进行计算，实现控制，而软件系统则正好相反图tensa处理器正好两者的优势来进行处理器设计硬件软件编程的方式，既提升了的运算性能通过软件便于实现控制。 图2 软硬件在计算和控制方面的优劣势[2] Xtensa LX7处理器结构如图3所示。 图3 Xtensa LX7处理器结构图[3] 由上图可以看到，Xtensa LX7处理器的硬件结构包含基本模块、可重构模块、可选择模块、用户定义模块、功能模块、以及拓展模块。Xtensa LX7处理器以基本模块为核心，SOC开发者可以根据需要的功能在功能模块通过编码或者图形界面选择相应的模块进行组合或者对可重构模块进行对应重构来优化运算的性能，并能够使用户在较短的时间内设计出面向特定应用的处理器。 基本模块包含Instruction Fetch/Decode模块，用来进行指令的抓取和译码；Base ALU模块，是一个基本的32位的ALU；控制模块和一些寄存器模块，用来实现控制和寄存。 模块包含nstruction/Data Memory Management and Error Protection模块，用来实现对指令和数据存储器、奇偶校验和重构ata Load/Store模块，用来Load/Store通路的位宽以及单双向；ase Register File模块，egister的尺寸；Processor Interface Control可以实现对接口对系统总线进行依赖对interface、portqueue的重构；rite Buffer 模块，可以实现对buffer的选择；iDMA通过重构实现直接读取处理器的本地数据；nstruction/Data 的一些存储（ache、RAMs和ROMs）一些寄存器Data-Address Watch Rrgisters、Instruction-Address Watch Register）以及timer和中断