具備應用加速的晶心處理器客制化擴充功能架構 Andes Custom Extension

【台灣 新竹】 亞洲首家原創性32位元微處理器IP與系統晶片設計平台的晶心科技(Andes Technology),發表全新的SoC開發解決方案ACE (Andes Custom Extension)及第一個支援其架構的AndesCore™處理器EN801。透過ACE,客戶可針對應用設計專有指令,快速達到效能及功耗的要求。ACE可程式化的特性能增加晶片的功能空間,而專有的指令更對客戶的軟體IP提供進一步的保護。ACE可用來加速DSP運算、大量資料處理,以及市場功能或規格還在演進中的新興應用。例如:物聯網、穿戴式裝置、智慧感測裝置、醫療電子、儲存裝置、及網路封包處理、智慧型家電、觸控面板、無線充電、指紋辨識、固態硬碟、加密安全晶片……等等。 
AndesCore™ 32位元處理器與ACE的架構結合,成為具有擴充功能的處理器。客戶可以加入特殊指令集功能,高效率地達到產品規格,同時保有可程式化的特性,大幅增加同一晶片可實現的功能空間。舉例來說,

  • 簡單的32位元準確度的乘加運算即有8倍的加速效果
  • 64位元準確度的FIR濾波器計算則可加快15倍
  • 32位元的錯誤更正碼(CRC32)更可超過20倍以上的加速

為簡化客戶設計工作,晶心提供好用的Andes Custom Extension (ACE)語言來設計所需的指令。而COPILOT (Custom-OPtimized Instruction deveLOpment Tools) 則根據ACE的描述,產生客戶指令對應的擴充RTL、驗證環境及相關擴充模組,搭配晶心所提供開發工具、模擬器(simulator)、AndesCore™ RTL共同使用 。對於尋求可程式化及高效率的系統晶片設計師,ACE正是他們所需。由於ACE是以加入應用特定指令的方式讓客戶達到效能需求,故設計出來的SoC也可透過不同的軟體來改變或增強其功能,以提高生產再造的可能性。客戶不需要因不同產品定位與訴求而重新設計全新的SoC,這在有過多固定的功能(Hardwired functions)的SoC上是很難達到的。

晶心科技技術長兼資深研發副總經理蘇泓萌博士表示,ACE的誕生源自於客戶在設計SoC時遇到難題,而對可擴充處理器逐漸增加的需求。傳統的可擴充處理器 工具過於複雜,通常只侷限在高階應用。而其基礎CPU(baseline CPU core)多為早期的設計,有的甚至沒提供基礎CPU核而要求使用者從無開始。由於新興智能應用大量的出現,可擴充處理器將步入主流,晶心科技在此時切入正是最佳時機。ACE建構在經過多年淬鍊的AndesCore™ 32位元處理器上,繼承它既有的高效率、低功耗、及精簡程式碼之特性。在此基礎下,SoC設計師可根據需求擴充功能及增加彈性,以達到SoC產品層面的最佳化。透過ACE 語言與COPILOT工具,客戶可以很容易地制定指令格式,並簡化RTL擴充和模擬器的設計流程。這不僅加快指令的創作,同時也免除繁瑣易錯的工作。例如,一個16位元平行處理乘加法(multiply-and-add)的指令在20行以內的ACE程式碼描述下即可完成。另外 Andes也提供擴充功能的驗證環境,輔助SoC設計師加速完成設計工作。面對新興應用不斷產品功能日新月異,晶心科技希望能以ACE架構幫助客戶加速解決更多SoC效能及功耗的挑戰。

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