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图1:吉森发表演讲。摄影:日经BP社
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1 C/ }5 Z+ j" G4 E5 e J+ q图2:工艺水平及可配备的处理器内核数。数据来源:东芝与半导体理工学研究中心
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图3:硬件设计用ESL与软件开发环境的统一。数据来源:东芝
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$ q, h* d0 [- X9 M$ l5 u( v) S图4:长期企划的自动化方向。数据来源:东芝
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7 P7 X/ M3 R7 E图5:逻辑半导体的未来。数据来源:东芝
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【日经BP社报道】在逻辑LSI的设计中,多核和众核成为议论的焦点。原因是单核芯片难以提高工作频率,而且硬件设计和验证的工作量越来越大。
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& V1 Y3 m$ Y2 x L0 T 最近,通用MCU也开始出现配备4个或8个处理器内核的产品。真正的众核时代何时到来?届时需要什么样的设计技术和EDA?在日本新思(Synopsys)7月8日于东京举行的“Synopsys Executive Forum 2008”上,东芝半导体设计技术总工程师吉森崇就此作了演讲。
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32nm工艺可配备1000个ARM7
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在演讲一开始,吉森介绍说,众核的实现比预想的要快。从他展示的投影上看到,如果使用45nm工艺制造5×5mm2芯片,可以集成500个ARM7TDMI-S。如果是32nm则为989个。即便是现在实际使用的ARM926EJ-S与高速缓存的组合,也能够实现45nm配备65个,32nm配备128个。
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“再过2~3年,32nm工艺将可实用。芯片配备数十、数百个处理器内核的时代即将到来”(吉森)。之后,吉森介绍了多核的分类和东芝的多核范例(Cell B.E./SpursEngine、Venezia)。接着阐述了众核时代的设计技术课题。
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最大的课题是“如何进行庞大的软件开发”。鉴于目前单核SoC的工作量就非常之大,软件开发人员已经发出了警告“多核不要再增加工作量”。
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/ Y5 L& d& r' N" d* i网格及超级计算机技术无法满足需要
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: o7 V% L" ~$ o* V; S( `9 J: i$ L 一些看法认为,面向多核的软件开发,可以借用网格及超级计算机等计算机系统的多处理器技术。然而吉森表示,嵌入式多核SoC必须满足与上述计算机系统不同的要求,无法简单地借用。他列举了三个要求。
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; d& o: u( Z3 C) h- d 第一是实时性。“在嵌入的世界中,尽力而为(best effort)行不通。有绝对时间的要求”。第二是高可靠性。第三是低成本要求苛刻。怎样才能在满足这些要求的同时,提高软件开发效率?吉森表示,已在四核(MeP×3,TX×1)数字电视用SoC的开发中找到了其中的关键。即利用C语言对其整体进行模型化,大幅提高软件开发效率。但是,C语言的模型化“非常棘手”(吉森)。
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融合软硬件开发环境
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怎样解决这个棘手的问题?也许是在Synopsys的研讨会上演讲,吉森提出了一个方案,即统一“软件开发环境”和“硬件高级设计环境(即ESL)”。“现在已经到了认真考虑融合硬件设计用EDA和软件开发环境的时候了”(吉森)。
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比方说,融合后软硬件的变更可以在同一EDA/开发环境中进行。而且,在多核软件开发中,难办的共享资源违规使用、处理顺序的分析等复杂的过程也可以变得容易。
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最后,吉森以“为不使逻辑半导体成为内存芯片的配角,必须采用多、众核”结束了演讲。(记者:小岛 郁太郎)
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, G* t) `+ x F6 R; Rhttp://www.nikkeibp.com.cn/china/news/semi/semi200807110116.html. y7 C% V2 B2 }# o
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