AndesCore™ N15(F), D15(F) Block Diagram
【台湾 新竹】亚洲首家以原创性32/64位处理器IP与系统芯片设计平台为主要产品的晶心科技 (Andes Technology，TWSE: 6533)，推出一系列基于AndeStar™ V3架构、高效率的超纯量(Superscalar)处理器 AndesCore™ N15/N15F/D15/D15F。其中N15采用基础(Baseline)指令集， D15为N15加上数字信号处理(DSP)延伸指令集功能，而N15F与D15F分别是N15跟D15加上浮点运算单元(Floating Point Unit)。此一系列产品可应用在传感器设备、智能仪表、生物识别、通信领域、音频、语音、图像处理、医疗器械、工业、无人机和汽车全球定位系统(GPS)、无人机、降噪(Noise reduction)及回音消除(Echo cancellation)等领域。N15(F), D15(F)是具有双发射管线(Dual-issue pipeline)的处理器，提供同级产品中最高的5.41 CoreMark/MHz效能。工作频率方面，于40LP制程下可达500MHz并提供各种可配置选项，包括：可支持Linux操作系统的内存管理单元(MMU)、可应用在用户存取区域数据控制的记忆保护单元(MPU)；指令及数据的高速缓存(Cache)及区域内存(Local memory)的大小，分别可支持到64KB及16MB，并且均具有错误更正码(ECC)的功能选项有助于提升整体SoC的稳定度；内建符合IEEE-754标准规格支持单精度(Single-precision)及双精度(Double-precision)的浮点运算单元(Floating Point Unit)；数字信号处理(DSP)延伸指令集，定义了超过130个DSP及SIMD指令，于配合C/C++编译程序支持及超过200个优化的DSP链接库时，可使应用数字讯号处理的程序开发更容易、更有效率。除此之外，64位数据宽度的高速缓存、区域内存及总线，可增加指令(Instruction)读取和数据(Data)存取的带宽，进一步提升效能。 这个系列的产品适用于嵌入式Linux、实时操作系统(Real-time OS)或无操作系统等多种不同效能需求的应用环境。
D15(F)系列的DSP指令，不仅具备包含饱合(Saturation)运算的一般常用DSP指令，还内建8位及16位的SIMD指令，可在单一频率同时处理4个8位或2个16位的数据，大幅提升矩阵运算、滤波器、傅立叶变换及统计方面的执行效能。另外，D15(F)系列也支持64位的加减法及与乘法混合的运算，提供支持ZOL (Zero Overhead Loop)指令来消除循环分支的负担，提高效率，以因应讲求效能的各类多媒体应用需求。
晶心科技技术长兼资深研发副总经理苏泓萌博士表示，D15(F)/N15(F)系列是基于6级非对称式(Asymmetrical)双发射管线架构设计的全方位处理器，两条管线分别处理不同功能的指令。这种非对称性的架构使用较少的硬件资源及更低的功耗，但在编译程序绝佳配合之下却可达领先业界的效能。其中的乘法可在一个频率完成32×32的运算或两个16×16的运算。除法采用Radix-4的除法，比传统的除法器最多可快14个频率周期。另外，除了数字信号处理延伸指令集及浮点运算指令外，N15(F)/D15(F)并提供增进处理器效能的动态分支预测(Dynamic Branch Predication)及高效率的64位AXI4 bus。在除错方面，除了支持传统的方式，还支持进阶的追踪(Trace)模式，可将一段程序执行的过程记录下来，让除错更有效率。
与业界同级的超纯量产品相比，N15(F)/D15(F)的3.36 DMIPS/MHz效能高32%；于28HPM制程下，面积少20%、功耗省45%；在DSP主要应用功能的比较，在平均效能方面超出97%；而浮点运算单元的基准检验则有高于48%的表现。
总而言之，N15(F)/D15(F)整合优越的超纯量硬件架构效能及内建的浮点运算单元，优化的编译程序及高效能的DSP链接库，能充分满足各种应用的需求，协助客户缩短开发时间，轻松研发出具有竞争力的产品。D15F目前已授权给客户用来设计多媒体芯片。