潑礁¨毖柜臭及柴家(2)癱欄AV羹けマルチスレッドの事誤プロセッサ
イギリスの染瞥攣措度は、肩に4つの孟拌に礁姥している。毖柜染瞥攣定柴であるNMI∈National Microelectronics Institute∷が2006鉗にレポ〖トをまとめたNMI Design Survey Report 2006によると、SEEDA∈South East England Development Agency∷とSE∈Scottish Enterprise∷、EEDA∈East of England Development Agency∷、SWRDA∈South West Regional Development Agency∷の4つの孟拌だという。
SEEDAはロンドンの讕件收の孟惰、SEはスコットランド、EEDAはケンブリッジを面看とする澎孟惰、SWRDAはブリストルを面看とする孟拌、である∈哭4∷。
これらの4つの孟拌の面から、ベンチャ〖措度の禍毋を、讕から澎へブリストル、バ〖ス、サ〖エンセスタ、アビントン、ケンブリッジの界で疽拆していく。惡攣弄には、XMOS Semiconductor家、Icera家、PicoChip Designs家、Innovision Research & Technology家、Toumaz Technology家、DisplayLink家、CamSemi家を何り懼げる。いずれも欄まれて粗もないベンチャ〖で經丸拉のある措度ばかりだ。揉らのグロ〖バルなものの雇えが泣塑措度にとって絡きな逼讀を第ぼすことになろう。
經丸拉誰かな事誤プロセッサXcore
XMOS Semiconductor家は、ブリストルを洛山するベンチャ〖措度である。料度莢の辦客であるDavid May會は、海でもブリストル絡池兜鑒であり、かつての嘆嚏措度Inmos家で事誤コンピュ〖タチップのトランスピュ〖タを倡券回瞥してきた黎眉のエンジニアだ。呵奪、勢Electronic Engineering Times伙料穿35件鉗淡前措茶の≈海稿袋略される35の客、眷疥、もの∽において、客の嬸嚏で艱り懼げられた6客のうちの1客に懼がっている。ちなみに戮の5客はゴア傅甥絡琵撾、iPhoneˇiTouchなどの券湯莢の辦客Tony Fadell會などである。
XMOS家は、C咐胳でプログラムし、HDL∈ハ〖ドウエア淡揭咐胳∷には恃垂しない、というフロ〖腳渾のア〖キテクチャを積ち、裁えてマルチスレッドの32ビットマイクロプロセッサを倡券しているベンチャ〖である。ポピュラ〖なC咐胳を蝗えるということで、Software Defined Radio∈ソフトウエア痰俐∷をもじってSoftware Defined Siliconと疚していたが、その面咳については給倡していなかったようだ。候鉗12奉に泣塑で淡莢柴斧を倡き、泣塑のメディアのいくつかが90nmプロセスで侯った瀾墑XcoreをSoftware Defined Siliconとして疽拆していたが、どのメディアも面咳は部も帕えていない。
海攙の艱亨で湯らかになったことは、マルチスレッドのプロセッサであり、事誤瓢侯を悸乖させるためのスケジュ〖リングに供勺していることや、マルチコア步への橙磨拉も庭れていること、C咐胳でのソフトウエアでフロ〖チャ〖トに辮って炭吾を悸乖するような≈萎れ∽を肩攣とする數及であるため、ストリ〖ミング借妄に羹いている、というような怠墻弄な潑墓もある。裁えて、悸乖したいアルゴリズムをFPGAやDSPではなく、マルチスレッドすなわちALUはわずか1改しか積たないプロセッサで悸附するため、チップ燙姥が井さい、すなわち擦呈が奧い、という潑魔もある。このため眷圭によってはDSPやFGPAを額綿する材墻拉もあるため、經丸へのインパクトはかなり絡きい。
EE Times伙が經丸の35テ〖マの辦つとして、David May會を何り懼げたのは、このプロセッサに灤する經丸拉を傾ったからである。すなわち事誤借妄材墻で、久銳排蝸が你く、井さくて奧い32ビットプロセッサチップを倡券したことによって、經丸拉が澆尸あることにつながっている。
C咐胳で肋紛できるストリ〖ミング炳脫
≈Xcoreは、票じC咐胳でもFPGAのようにハ〖ドウエア淡揭咐胳であるVHDLやVerilogなどには鏈く恃垂しないため、プログラムをいくら恃えてもVHDLなどへは鏈く逼讀を第ぼさない。ハ〖ドウエア淡揭咐胳だと、井さな嬸尸を今きなおしてもほかの嬸尸にも逼讀を第ぼす。答塑弄にはチップ鏈嬸を今き木してしまうことが驢い。Xcoreはマイクロプロセッサをベ〖スにしてCのプログラミング咐胳で今くため、プログラミング咐胳が木儡、炭吾セットに恃垂される。戮の嬸尸への逼讀は鏈くない。今き木しが詞帽で、跟唯が潤撅に紊い。だからいくらでも今き垂えが推白にできる∽と票家マ〖ケティング么碰懼甸甥家墓のRichard Terrill會は咐う。
≈辦數のFPGAでは、ブ〖ル洛眶へ恃垂し俠妄圭喇する澀妥があり、プログラマブルとはいえハ〖ドウエア咐胳へ恃垂しているため、今き垂えに箕粗がかかる。マイクロブレ〖ンやNiosといったFPGAメ〖カ〖のプロセッサコアは絡きすぎてマイクロプロセッサとはいえない∽、とかつてFPGAメ〖カ〖に哼酪していた票會は緘のうちをよく夢りつくしている。
この32ビットRISCプロセッサコアはC咐胳だけでプログラムするソフトウエアのフロ〖を積つため、プログラムの恃構は詞帽だ。When、If、Thenの答塑弄なプログラム菇矢をそのまま炭吾セットに恃垂しプログラムを悸乖できるため、アセンブラにコンパイルする慌數もノイマン房のコンピュ〖タと鏈く票じにプログラムできる。C咐胳のプログラムの沸賦のある客粗なら、茂でもマイクロプロセッサで排灰攙烯を悸附できる。
8スレッド瓷妄するスケジュ〖ラがキモ
Xcoreは8改のタスクを票箕に悸乖する8スレッドのマイクロプロセッサである。嘲嬸からは8改のマイクロプロセッサが漂いているように斧えるが、濕妄弄には1改のALUだけしか積たないため、チップ燙姥は井さいというわけだ。しかもマルチコアへの橙磨も推白だとしている。デュアルコアであれば16改のスレッドが瓢くことになる。
事誤借妄をつかさどる怠墻がハ〖ドウエアスケジュ〖ラで、8改の佰なるスレッドを瓷妄している。ハ〖ドウエアスケジュ〖ラはソフトウエアのOSのようなものに奪い。しかもイベントドリブン數及でスレッドを瓷妄している。この數及だと、もし掘鳳が妥滇されない眷圭には、プロセッサは瓢かない。だから久銳排蝸はその尸咯わない。
スレッドはある瘋まった箕癸ごとに略つ。毋えばスレッド1は2クロック稿まで瓢侯しなくてもいいと、スケジュ〖ラが瓷妄する。スケジュ〖ラは撅にタイマ〖を雌渾していて、その瘋まった箕粗にスレッドが瓢侯しなければ、肌のスレッドを瓢かすように樓す。
たとえば、32ビットデ〖タを萎すイ〖サネットでは、辦刨に4ビット尸を瓢侯させる。32ビットワ〖ドでは稱ワ〖ドに灤して8改のトランザクションを借妄する。I/Oピンでは、32ビットデ〖タが掐ってくると、シリアルデ〖タをパラレルに恃垂して、4バイトデ〖タに侯り木す。スケジュ〖ラはイ〖サネットパケットが掐ってきたと千急し、その稿ビデオデ〖タが掐ってくると、ビデオ借妄脫のスレッドが彈き叫し借妄を倡幌する。つまり、ビデオというイベントがやってきて介めて瓢侯するため、イベントドリブン數及と鈣んでいる。それまでビデオ借妄脫のスレッドはそれまでの粗坎ているため、久銳排蝸は咯わない。
このプロセッサコアに灤して、毋えば、FPGAで票じ怠墻を悸附しようとすると、イ〖サネットやタイマ〖などを、ハ〖ドウエアとしてチップに礁姥するため、チップ燙姥が絡きくなる。これに灤して、Xcoreはあくまでもプログラム緘界に驕ってソフトウエアを萎していくため、チップ燙姥はALUという遍換嬸尸だけで貉む。Xcoreプロセッサコアで腳妥なのは、スケジュ〖リングに腳爬を彌いていることだ。どれだけの借妄をスレッドに磊り叫して借妄するか、がノウハウになっている。
チップはわずか2ドル
辦つのコアをタイルと鈣んでいるが、タイルの拉墻は8スレッドの瓢侯、400MHzのクロックで呵絡400MIPSである。プロセッサコア1改でマルチスレッドア〖キテクチャをとっているため、チップ燙姥はかなり井さいと蛔われるが、荒前ながらチップ燙姥は湯らかにしなかった。この8スレッドの1タイルのチップ帽擦は翁緩箕にわずか2ドルで任卿する徒年だという。
アルゴリズムによってはDSPで借妄する數が廬いかもしれない。しかし、≈DSPは25ドルもする。肋紛する怠達によっては奧い擦呈掠のDSPとXcoreを寥み圭わせて蝗うのも緘である。∽とTerrill會は咐う。炳脫によっては姥下遍換が澀ずしも光廬だとは嘎らない。FPGAはDSPよりももっと光い。排灰瀾墑のライフスパンを雇えると、FPGAは瀾墑が恃わればFPGAもはじめから恃えなければならない。Xcoreだと、リコンパイルだけですむ。
炳脫としては、フラットパネルディスプレイ∈FPD∷、セットトップボックス、デジタルオ〖ディオなどがある。FPDではLCDのバックライトを拇臘して當刨を恃えても咖蹋が恃わらないように拇臘する、あるいは迫極の慌屯にディスプレイを恃えてしまい汗侍步を哭る、といった炳脫があるという。セットトップボックスでは、幣辣庶流テレビ、ケ〖ブルテレビ、奶慨庶流テレビ、孟懼僑テレビ、デジタルビデオカメラなど、ソ〖スが般えば咖圭いなどの鼻嚨が腮攤に般ってくる。プログラマブルだから部にでも恃えることができる。
ソフトウエアの萎れに辮ったXcoreの借妄はストリ〖ミングなどのオ〖ディオ炳脫にはうってつけである。というのは、オ〖ディオストリ〖ミングはクロックとぴったり票袋しなければならず、緘界から嘲れることは釣されないからである。
その戮、憚呈がまだ年まっていないような炳脫には潑に耙蝸を券帶する。どのような憚呈であれ、あらかじめプログラムしておくだけでどの數及にもマッチすることができることがこのチップの動みである。
マルチコアから糠ビジネスモデルまでフレキシブル
附哼、1コアのタイルだけではなく、2コア、4コア、16コアのチップを肋紛している。16コアだと、400MHz∵16で、6400MIPSにもなる。もちろん、ハイエンドの炳脫である。マルチコア數及であろうと、澀ずマルチスレッドを蝗うため、帽姐な齒け換で拉墻は瘋まる。
チップサイズは湯らかにしないが、チップを甚掐するパッケ〖ジサイズは、4コアデバイスが10mm逞、1コアデバイスは5mm逞になる。呵介に翁緩するチップは4コアデバイスになるという。
呵介はチップを排灰怠達メ〖カ〖に卿るが、稿にチップセットとして丁惦したり、マルチチップモジュ〖ルとして丁惦することも雇えている。ワイヤレスへの炳脫では、RF攙烯やアナログ攙烯とこの65nmで肋紛しているプロセッサとはデザインル〖ルが般いすぎるためだとしている。經丸は、IPとして染瞥攣メ〖カ〖や怠達メ〖カ〖に任卿することも渾填に掐れているという。
90nmで肋紛した活侯墑はすでに2007鉗12奉に泣塑で淡莢柴斧を倡きデモしたが、65nmの翁緩瀾墑は、媽2煌染袋には券卿する徒年だという。票家は臭及をまだ懼眷していない。
