Renesas: SH7786 Dual-Core Prozessor

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Renesas Technology Europe kündigt seinen SH7786 Dual-Core Prozessor in 65nm Prozesstechnologie an.  Der Baustein erreicht laut Hersteller Rechenleistungs-Werte von bis zu 1.920 Millionen Befehle pro Sekunde (MIPS) (960MIPS x 2 bei einem Betrieb mit 533 MHz). Der SH7786 wird 2009 verfügbar sein.

 

 

Der neue SH7786 unterstützt neben symmetrischem Multiprocessing (SMP) auch asymmetrisches Multiprocessing (AMP). Ein im Baustein integrierter Snoop-Controller für den SMP-Betrieb sichert die Kohärenz der internen Cache-Speicher für die CPUs, indem er den Austausch der Cache-Aktualisierungsdaten zwischen den CPU-Cores übernimmt. Zusätzlich lassen sich Taktfrequenz und Low-Power-Modus (insgesamt vier Modi verfügbar) unabhängig für jede CPU einstellen. So kann zum Beispiel ein CPU-Kern weiterarbeiten, während der andere zur Senkung des Stromverbrauchs auf einen Low-Power-Modus gesetzt ist. Dies ermöglicht den Leistungsbedarf zu minimieren und gleichzeitig auf Änderungen der Prozessorlast reagieren zu können.

 

Jede CPU besitzt eine integrierte Floating-Point Prozessoreinheit (FPU) mit einer maximalen Taktfrequenz von 533 MHz. Diese FPUs unterstützen arithmetische Operationen sowohl im Single-Precision- wie auch im Double-Precision-Betrieb und erreichen eine maximale Single-Precision-Leistung von 7,46 GFLOPS (Giga Floating-Point Operationen pro Sekunde).

 

Jeder CPU-Kern verfügt über einen internen Cache, der mit 32 KB assoziativem Vier-Wege Befehls-Cache und 32 KB Vier-Wege Daten-Cache konfiguriert ist. Cache-Kohärenz-Support ermöglicht Software-Verarbeitung in hoher Geschwindigkeit. Zusätzlich besitzt jede CPU 8 KB RAM für High-Speed Instruction-Fetches sowie 16 KB RAM für einen Hochgeschwindigkeits-Datenzugriff. Das Speichern der Exception-Handling-Routinen in diesen RAM-Bereichen verbessert laut Hersteller die Echtzeit-Systemleistung erheblich.

 

Der SH7786 enthält drei PCI-Express-Busschnittstellen. Diese lassen sich für einen Betrieb mit einem bis vier Lanes konfigurieren, wodurch ein Hochgeschwindigkeits-Datentransfer mit bis zu 800 Megabit/Sekunde mit externen Speichereinheiten oder anderen Geräten möglich wird, die über mehrfache PCI-Express-Busschnittstellen verfügen. Zusätzlich gibt es eine Hochgeschwindigkeit-Datentransferfunktionen zwischen den Lanes. Mit diesen können beispielsweise High-Level Anzeigefunktionen durch den Anschluss eines externen Hochleistung-Displays realisiert werden, das zur PCI-Express-Busverbindungs-Spezifikation kompatibel ist. Außerdem können bestehende Peripherieelemente eingesetzt werden, soweit diese die PCI-Express-Busschnittstelle unterstützen. Dies ermöglicht eine Aufrüstung und trägt dazu bei, die Gesamtkosten des Systems zu verringern. Weiterhin bietet der SH7786 die folgenden Funktionen: USB 2.0 High-Speed (480 Megabit/s) Host- und Funktionsunterstützung vereinfacht die Entwicklung von Systemen mit USB-Funktion und macht dedizierte externe USB 2.0 Controller überflüssig. Ein Media Access Controller (MAC) entsprechend dem IEEE 802.3 Standard vereinfacht die Implementierung von Funktionen zum Anschluss an ein 10/100 Megabit/s Ethernet LAN. Jeder CPU-Kern lässt sich auf einen von drei Low-Power Modi setzen: Sleep Modus, Light Sleep Modus und Modul-Standby.

 

Für die Entwicklungsumgebung nutzt der SH7786 einer Reihe von Techniken, die von Renesas Technology konzipiert wurden, und die den Aufbau eines Systems mit verteilten Funktionen ermöglichen. Diese Entwicklungsumgebung wird Anfang 2010 erhältlich sein. Bei der Entwicklung eines Multi-Core Produktes werden jedem CPU-Kern unterschiedliche Systeme (Domains) mit verschiedenen Merkmalen und Funktionen zugewiesen. Ein Systemdesign mit verteilten Funktionen gewährleistet dabei, dass die CPU-Kerne miteinander interagieren und auf integrierte Weise zusammenarbeiten können. Der SH7786 basiert auf Techniken von Renesas Technology, die den Aufbau eines Systems mit verteilten Funktionen unterstützen (Kommunikations-Schnittstellentechnologie für Interoperabilität zwischen den Betriebssystemen mehrerer Domänen und Technologien zur Vermeidung von Wechselwirkungen zwischen diesen Betriebssystemen). Dadurch kann der Entwickler bestehende, nur für einzelne Betriebssysteme entwickelte Software-Ressourcen nutzen. Diese Technologien ermöglichen es auch, verschiedene Betriebssysteme simultan auszuführen.

 

 

Der SH7786 wird  vom QNX Neutrino Echtzeit-Betriebssystem und der QNX Momentics Development-Suite unterstützt.

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