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1、XHM FusionDMP 080817-081209 Fusion-芯慧同用前沿科学.doc Copyright 1999 by Improv Systems (2) Architecture: RISC and VLIW mixed within the same configuration platform; (3) Computing Power: Processor Arrays are configurable with heterogeneous instances of common cores (formed by commonly used ALU, etc.) and d
2、edicated cores (formed by designer designed computing units); (4) Configurability: Silicon Compiler, SoC Composer, Designer Defined Computing Units, Inter-core and Intra-slot Pipeline, Field Upgradable including DDCU; (5) Dedicated design automations with commercial-grade tools for design, analysis
3、and verification, interfaced with popular EDA flows; (6) Product Models: Silicon IP, General-purpose Processor ICs and Custom SoC products. Namingly “FusionDMP”(Digital Multi-processor Platform), it brings together a number of different processor technologies into a single, unified architecture and
4、environment. This new breed of processor will fuel growth and development for the next generation of IC designs. This article is Beijing XHMicros Fusion Teams first time introducing Fusion Processor Platform to public. It demonstrates the Platforms concept formation; walks through the teams clues of
5、 trade-offs in parallel processing. Then it described key elements of the processor, such as RISC-VLIW mixed architecture, heterogeneous multi-cores, pipelines, designer defined computing units, compiler, etc. along with example algorithms, referenced by an early-stage results. Furthermore addressed
6、 are: interactive and automated means of processors architecture compiler, SoC composer and verifications. The entire Fusion Processor Platform technology is a sophisticated system-engineering project. XHM FusionDMP 080817-081209 Fusion-芯慧同用前沿科学.doc Copyright 1999 by Improv Systems 现在到处都是计算机；将来又看不到计
7、算机了”这是在西方脍炙人 口的形容关于计算机发明和演变的说法。至今30年来，随着应用的变迁和扩展，数据处理器为 市场应用所驱动，不断地推动和变换电子系统设计的平台。1980年代个人计算机(PC)推动了数 据处理的主流应用。Intel, IBM, DEC等所启动的微处理器发展，推动实现了“现在到处都是计算 机”的形势。 90年代数字通讯的广泛应用带动产生了结构精简的一批新型处理器产品 （以SPARC， MIPS, ARM的产品为首） 。同时发生的是，适应特殊用途的数据处理器开拓了自己的领域：数 字信号处理器。DSP产品在无线通讯领域以TI, ADI等为代表，在有线通讯领域以Broadcom为代
8、表，在多媒体处理器领域以NXP, Equator等为代表。 1980年代以来， 微控制器(MCU)和“单板机”等简单系统逐渐形成了每年数亿产量的工业过程 控制和家庭应用市场；其中先进技术的嵌入式处理器(Embedded Processors)的应用越来越广。例 如在消费电子产品中都装备用于执行特殊任务的嵌入式处理器系统：包括手机，家电，汽车电 子，数码相机和GPS装置。这些计算机不再是一般用途的通用计算机的样子了；电子系统被融 合到随应用而异的产品结构和外形之中。“将又看不到计算机了”这个变迁其实已经开始了。 嵌入式处理器系统与其他电路模块集成，其最高形式为高集成度的单芯片系统(System
9、on Chip or SoC)。在这方面，ARM, MIPS, CEVA等的处理器结构已经做得很好。 随着应用的拓展，被处理的码流速度更高；被处理的媒体内容格式也更丰富。一个典型的例 子是移动数字音视频的实时接收和播放。市场应用产生需要：多个嵌入式处理器同时工作在一 个系统中，尤其是形成“多和处理器集成于单芯片系统”的产品的工程途径。多和处理器单芯片 可以实现高倍能力的运算，同时能免去一般“多个单核芯片”系统的资源冗余和高功耗等弱点。 “多核处理器群”的趋势，将在应用系统中运用更大规模处理器群、而每个处理器结点分别配置， 称为“异构实例化的多处理器核”，定制组合完成各自特定功能， 并分工执行不
10、同任务。强调高 速运算的数字信号处理(DSP)、数字媒体处理(DMP)以至超级并行处理器(SPP)等的应用，使一 种新型处理器平台的先进体系结构和设计方法学成为势在必行。 Fusion数字多核处理器平台包括一套可配置的处理器体系结构及其开发工具。它面向处理器 体系结构设计师或集成电路(IC)设计师，提供资源来构建和设计自定义的嵌入式多核并行处理 器，及其更复杂的单芯片(SoC)应用系统。它的设计目标满足当前IC设计的要求，并可带动下一 代IC设计的发展，从而带动设计公司群体，通过用户自定义硅知识产权(IP)和芯片(IC)分别实现 各自产品、进入不同层次的商品流通；形成新的处理器市场格局。在Fu
11、sion多核处理器平台上构 建的处理器： 使用同一种编程和体系结构模型， 可以设计出各种高性能的专用处理器 （例如RISC, DSP, 多媒体，网络，加密等） ，灵活简便地配置成最小片上资源冗余、和最大系统外围集成和 利用率的专用处理器。 同时， 使用Fusion多核处理器的芯片和系统产品还能在现场改变功能或升 级性能。 FusionDMP是以硅知产权(IP)形式发放集成电路设计市场的产品。它的效能使很多下游芯片 设计者都有开发和积累自主知识产权（IP）的空间、并创造出各自的革新应用和超级性能产品。 DSP在过去的十五年中已经成长为78亿美元的芯片产业。Fusion处理器作为平台产品，将提供优
12、XHM FusionDMP 080817-081209 Fusion-芯慧同用前沿科学.doc Copyright 1999 by Improv Systems (2)数字有线(例如Broadcom); (3) 数字多媒体(例如NXP) （欧、美） 2000年 数字多媒体应用：(1) CPU+MMX (Intel)，(2) 定制DSP (ADI)解决多种媒体处理所需 的高复杂运算（美） ，(3) 发明适用移动多媒体SoC的处理器IP模式 (欧、美小企业)， (4) TI提出以达芬奇系列为代表的DMP数字媒体处理器产品分类（美） ，(5) 私人创 业Improv Systems设计了JazzDS
13、P的DMP级可定制IP 2005年 芯片设计业分布变化：欧美集成电路设计市场过剩，中国芯片消耗愈千亿美元。芯 片发明新聚集：美国原创IP人才中国团队中国应用市场国际资金 2010年 数字多核处理器DMP：涵盖DSP应用，扩展到数字媒体处理。可能成为中国跨代处 理器的发明起点， 并促成新的市场格局。 芯慧同用已JazzDSP为起点通过国际人才融 合研发供SoC设计者自主知识产权空间的RISC-VLIW融合式处理器IP核和芯片（中） XHM FusionDMP 080817-081209 Fusion-芯慧同用前沿科学.doc Copyright 1999 by Improv Systems &
14、2007 by XHMicro Page 15 of 15 参考文献参考文献 1. S. Novack, A. Nicolau, Resource-Directed Loop Pipelining, August 1996, LCPC 96: Proceedings of the 9th International Workshop on Languages and Compilers for Parallel Computing, Springer-Verlag 2. C. Brownhill, A. Nicolau, S. Novack, C. Polychronopoulus, Achi
15、eving Multi-level Parallelization, November 1997, ISHPC 97: Proceedings of the International Symposium on High Performance Computing, Springer-Verlag 3. Steve Novack, The EVE Mutation Scheduling Compiler: Adaptive Code Generation for Advanced Microprocessors, Ph.D. Thesis, University of California a
16、t Irvine (1997). 4. Gilberto Fernandes Marchioro , Jean-Marc Daveau , Ahmed Amine Jerraya, Transformational partitioning for co-design of multiprocessor systems, Proceedings of the 1997 IEEE/ACM international conference on Computer-aided design, p.508-515, November 09-13, 1997, San Jose, California, United States 5. Clifford Liem, Retargetable Compilers for Embedded Core Processors: Methods and Experience in Industrial Applications, Kluwe
