加载中…中微电全新处理器架构
(2012-09-01 10:50:24)
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杂谈 |
分类： 前沿及领先技术 |
（PS:设计新的架构不难，困难是能在这个新架构上跑的软件）
图1 CPU+GPU的演进图 (MVP是multi-thread virtual pipeline，多线程虚拟流水线)
中微电不仅提供UPU IP，还提供芯片，其IC1是第一个基于UPU的移动系统芯片，已于去年推出工程样片[1]，主频600MHz，是双核-8线程。预计明年底推出IC2芯片，主频1GHz，四核-16线程。去年，中微电还与深圳一家公司联合申请了国家的核高基项目。
把CPU和GPU真正的融合在一个芯片里，这种融合不仅是硬件的融合，还有软件和完整的工具链，例如中微电有自己的指令集和Ithreads、Pthreads，可以进行GPU、CPU的软件调用。这样，客户不用管具体应用，GPU任务来后，中微电的软件自动分配给几个线程，并支持OpenGL。
中微电的IP有单核-4线程，双核-8线程，未来将有四核16线程。每个线程相当于一个标准的GPU或CPU核。16个线程做处理时，多任务情况下，可相当于16个SMP（对称多处理）核；如果是单任务，可以进行并行计算，即通过Pthreads，把多线程全部作为一个并行计算的硬件载体来进行运算。例如，在中微电的实验室里，“只用一个双核8线程，能够把软件的并行计算、视频的解码（软的）等用多线程实现出来。”
中微电公司业务拓展副总裁曹安生称，相比市面上SoC芯片的CPU核（ARM或者MIPS），中微电的核效率较高。例如要执行GPU任务时，客户还要License（获得授权）另外一个GPU的核。而要做视频的编解码时，还要再License一个视频硬核，所以是一个CPU核、一个GPU核，之后再封装在一起。如果要想GPU的能力越强，GPU核就越多。未来x265标准出来，它License的视频硬核是定死的，因此处理能力会受限。
一个UPU核有4个线程，相当于有4个SMP核，因此可以多任务、在不同的线程上跑。“当跑视频时，通过这四个线程，把算法并行化，就可以在四个线程上用软件来做。”
那么，相对于硬件，软件是否会引发功耗升高？曹安生称功耗会稍微高一点，但是可以接受的范围。软件的好处在哪儿？灵活性.“我们的软件可以并行化。例如现在可以是双核-8线程。如果未来推出四核-16线程，如果你有新的算法，也没问题，只要是把这个软件并行了之后，你在网上下载一些你现在格式就OK了。”
首先，线程既可执行GPU任务，又可当CPU。4个线程的好处是灵活，例如玩游戏时，CPU的任务很少。那我就可以把4个线程拿出来作为GPU的1个处理器，它的旁边如果再配一些固定的配置，就组成了完整的GPU。
任务动态地在线程之间分配，哪几个做CPU，哪几个做GPU。但是有GPU任务时，优先满足GPU，剩下的那些线程可以执行CPU的任务。当GPU把任务结束了，那些线程又可以来执行CPU的任务。
IC1是中微电的第一款产品，据曹安生介绍，其GPU的能力比Mali-400
GPU不逊色，或者更强（注：指核的比较，Maili有单核和双核产品）。
据中微电评估，IC1 600MHz与ARM
Cortex-A9双核1GHz比，ARM制程是40nm，中微电是65nm。对于CoreMark指标，中微电的单核是2580，双核就是5160；Cortex-A9双核不到3000。功耗方面，用MVP核来比较，一点都不差，甚至还更好。
中微电有自己完整的编译器，这归功于中微电的编译器的专家——Fred
Chow，曾是MIPS科技公司的创始人之一，主持过MIPS的Open64编译软件设计。
因此，如果客户是用C语言写的，之后在ARM环境上面来编译或运行，其源代码可以在中微电的编译器上编译，就能在中微电的UPU上运行了。
