ФР-В (микропроцессор)
Fujitsu ( VLIW FR-V (Fujitsu RISC - VLIW ) — один из очень немногих процессоров , когда-либо способных одновременно обрабатывать как очень длинное командное слово ), так и векторного процессора инструкции , увеличивая пропускную способность за счет высокой параллельности вычислений и одновременно увеличивая производительность на единицу времени. ватт и эффективность оборудования . Семейство было представлено в 1999 году. [1] На его конструкцию повлияли модели VPP500/5000 Fujitsu VP / 2000 с векторными процессорами линейки суперкомпьютеров . [2]
Обладая набором команд очень длинного командного слова с 1–8 путями (VLIW, Multiple Instruction Multiple Data (MIMD), до 256 бит), он дополнительно использует 4-стороннее с одной командой и несколькими данными ядро векторного процессора набор (SIMD). 32-битный инструкций RISC в суперскалярном ядре сочетается с большинством вариантов, включающих двойной 16-битный медиапроцессор, а также в VLIW и векторной архитектуре. Каждое ядро процессора является суперконвейерным, а также 4-единичным суперскаляром .
Типичная интегральная схема объединяет систему на кристалле и еще больше увеличивает скорость за счет интеграции нескольких ядер . Из-за очень низкого энергопотребления это решение подходит даже для приложений с батарейным питанием.
Варианты
[ редактировать ]Семейство началось с FR-500, включает в себя 32-разрядные процессоры с архитектурой FR-300, FR-400, FR-450, FR-550 и FR1000, может работать под управлением Linux , RTLinux , VxWorks , eCos или ITRON , а также поддерживается Softune . интегрированная среда разработки и коллекция компиляторов GNU [3] [4] или GNUPro.
Он часто используется для обработки изображений или видео, причем большинство вариантов включают двойной 16-битный медиапроцессор. [5]
Технология
[ редактировать ]Представленный в 2005 году FR1000 использует ядро с 8-поточным 256-битным VLIW ( MIMD ), заполняющим его суперконвейер , а также 4-блочную суперскалярную архитектуру ( целочисленное (ALU) -, с плавающей запятой - и два медиа-процессора). дальнейшее увеличение пиковой производительности каждого ядра до 28 инструкций за такт . Как и в других архитектурах VLIW, для загрузки следующей 256-битной инструкции необходим 1 способ: можно использовать 7 способов. Благодаря использованию 4- с одной командой и несколькими данными (SIMD) процессорного векторного процессора , он насчитывает до 112 операций с данными на цикл и ядро. [6] Входящие в комплект четырехпроцессорные векторные процессоры представляют собой 32-битный блок целочисленной арифметической логики и блок с плавающей запятой, а также 16-битный медиа-процессор, который может обрабатывать вдвое больше операций параллельно.
Входящий в комплект блок обработки целых чисел и чисел с плавающей запятой позволяет FR-V выполнять сложные задачи полностью независимо, без необходимости помощи блока управления ; например, Nikon Expeed с медленной тактовой частотой нужен только довольно простой контроллер Fujitsu FR в качестве основного блока управления для всех включенных FR-V, DSP и GPU процессоров , а также модулей передачи данных и других модулей. Некоторые процессоры имеют встроенный блок управления памятью (MMU), позволяющий запускать виртуальные многозадачные операционные системы (также операционные системы реального времени ) с аппаратной защитой памяти .
Приложения
[ редактировать ]Они используются для создания Milbeaut сигнальных процессоров , специализирующихся на обработке изображений. [7] [8] с новейшей версией, дополнительно включающей механизм кодека HD-видео H.264 на базе FR-V . [9] [10]
Механизм обработки изображений Milbeaut включен в модели Leica S2 и Leica M (Typ 240) . [11] Зеркальные фотоаппараты Nikon (см. Nikon Expeed), некоторые крепления Pentax K [12] камеры и для процессора Sigma True-II. [13]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Научно-технический журнал Fujitsu: Высокопроизводительный встроенный микропроцессор с архитектурой FR500 VLIW, разработанный Такао Сукемурой. Архивировано 18 августа 2008 г. в Wayback Machine.
- ^ Четырехъядерный процессор 8way VLIW Fujitsu Laboratories (переведено)
- ^ Коллекция встроенных функций GNU Compiler FR-V
- ^ Полное руководство по GCC Уильяма фон Хагена
- ^ Периферийные устройства для установки SoC семейства медиапроцессоров FR-V. Архивировано 24 сентября 2015 г. в Wayback Machine Fujitsu.
- ^ Fujitsu: Однокристальный многоядерный процессор FR-V: FR1000. Архивировано 2 апреля 2015 г. на Wayback Machine.
- ^ Fujitsu разрабатывает многоядерный процессор для высокопроизводительных цифровых потребительских товаров
- ^ Fujitsu: процессоры обработки изображений Milbeaut
- ^ Nikon: EXPEED3 (серия D-SLR). Архивировано 27 января 2012 г. в Wayback Machine.
- ^ «Fujitsu выпускает шестое поколение процессоров обработки изображений Milbeaut» . Архивировано из оригинала 02 апреля 2015 г. Проверено 1 марта 2012 г.
- ^ Решение Fujitsu Microelectronics-Leica для системы обработки изображений для высококачественных зеркальных фотокамер
- ^ Взлом Pentax: Информация об оборудовании
- ^ «Sigmauser: ИСТИННЫЕ сильные стороны. Автор Стюарт Деннисон» . Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 г. Проверено 14 марта 2012 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Инструкция по эксплуатации семейства FR (PDF) . Фуджицу. 28 декабря 2007 г.
- Кевин Бюттнер; Александр Олива; Ричард Хендерсон (01 марта 2008 г.). FR-V FDPIC ABI . Версия 1.0б. Red Hat, Inc. Архивировано из оригинала 11 февраля 2012 г. Проверено 25 апреля 2008 г.
- Александр Олива; Алди Эрнандес (10 декабря 2004 г.). ABI локального хранилища потока FR-V . Версия 1.0. Red Hat, Inc. Архивировано из оригинала 11 февраля 2012 г. Проверено 18 октября 2008 г.
- Ацухиро Суга; Кунихико Мацунами (июль 2000 г.). «Представляем встроенный микропроцессор FR500» (PDF) . IEEE микро . 20 (4): 21–27. дои : 10.1109/40.865863 . Архивировано из оригинала (PDF) 20 июля 2011 г.
- Мультимедиа FR-V (переведено). Архивировано 28 декабря 2008 г. на Wayback Machine.