每月新技术之星

在刚刚过去的7月，我们欣喜地看到业界出现了一些新技术和新动向，其中不乏亮点。Montecito的双核安腾2处理器计划曝光，从而使英特尔的处理器产品线也全部实现从单核到双核的转变；除了双核心安腾2处理器，英特尔在本月份还带来了服务器处理器未来发展的新思路：将开发拥有32个硬件核心的产品提上了日程；     

AMD另辟蹊径

Alpha处理器目前最新的21264芯片主频达到1GHz,工艺采用0.18μm。在该芯片里面集成了1500万个晶体管。21264芯片保持了Alpha处理器可以运行多种操作系统的特点,其中包括Tru64Unix、OpenVMS干Linux等。Compaq公司正在开发新一代的处理器EV7和EV8,其主频分别为1.25GHz和1.65GHz,工艺则分别为0.15μm和0.13μm。新型处理器的重点将侧重于引入系统级的特征,     

基于IAP和网口的ARM Cortex-M3固件升级技术

介绍了基于IAP和网口升级嵌入式系统的方法,其中处理器为NXP公司的ARM Cortex-M3,开发环境为IAR Embedded Workbench for ARM,可以有效降低设备维护成本,对其他MCU和IED开发环境都有参考价值。     

SMA:前瞻性多线程体系结构

提出了一种新的ＩＬＰ处理器体系结构－前瞻性多线程体系的结构,简称ＳＭＡ．它结合了前瞻性执行机制和多线程执行机制,以整个线程为长步进行前瞻性执行,多个线程并行执行并且共享处理器硬件资源,这样,处理器既通过组合每个线程的指令窗口形成一个大的动态指令窗口,开发出程序中更大的ＩＬＰ,又利用多线程执行机制屏蔽各种长延迟操作,达到较高的资源利用率;介绍了ＳＭＡ执行模型,并讨论了ＳＭＡ处理器的实现和其中的关键技     

基于指令集模拟器的处理器建模与验证

介绍处理器仿真建模技术以及指令集模拟器在其中的应用,讨论处理器ISA, MA模型建立以及指令精确、时钟精确的指令集模拟器实现方法,提出一种基于多线程技术的调试器集成方法,介绍指令集模拟器在一款密码专用微处理器开发过程中的具体应用方法。     

改进的语音特征提取方法及其应用

介绍处理器仿真建模技术以及指令集模拟器在其中的应用,讨论处理器ISA,MA模型建立以及指令精确、时钟精确的指令集模拟器实现方法,提出一种基于多线程技术的调试器集成方法,介绍指令集模拟器在一款密码专用微处理器开发过程中的具体应用方法.     

基于PowerPC处理器MPC8250的嵌入式Linux系统开发

介绍了嵌入式PowerPC处理器芯片MPC8250的主要特征。借助于denx软件中心提供的ELDK3．0开发套件,着重阐述了如何在PowerPC处理器（以MPC8250为例）上开发嵌入式Linux系统,主要包括编译环境开发、目标系统配置、调试环境建立、系统引导模块U-BOOT修改、内核裁减与移植以及文件系统分类等。Linux系统对于PowerPC处理器具有良好的支持性能。基于PowerPC处理器的嵌入式Linux系统提供了一个小体积、低功耗、具有丰富接口的开发平台,为整个飞机维修系统的开发打下了一个坚实的基础。     

粗粒度数据流网络处理器体系结构及原型系统设计

网络处理器是一种支持高速报文处理和转发的可编程通信集成电路.作为路由器中的重要组件,网络处理器设计不但强调高性能,还要求足够的灵活性以支持未来的网络协议.针对控制流网络处理器固定拓扑结构及指令级并行性开发方面的不足,采用粗粒度数据流设计思想,提出了一种粗粒度数据流网络处理器体系结构及原型--DynaNP.DynaNP不但可利用处理引擎内控制流执行方式获得高可编程性,还利用处理引擎间数据流执行方式有效开发报文处理中的任务级并行性.此外,DynaNP提供了处理路径动态配置机制,可有效提高系统流量.DynaNP的原型系统基于SoPC技术设计实现.多个PE和功能模块通过片上高速通信网络连接,其中,核心处理引擎采用嵌入式RISC处理器核LEON3实现,并采用指令集扩展技术优化网络协议处理.该原型系统可有效验证粗粒度数据流网络处理器的功能和关键技术.     

ADI公司发布最新适合汽车应用基于闪存的Blackfin处理器

美国模拟器件公司推出了Blackfin处理器的最新成员——ADSP-BF539和ADSP-BF539F（带闪存）。其中ADSP-BF539F是在同一封装内集成闪存的首款Blackfin处理器。这两款处理器都是专门为了汽车市场而开发的，可提供CAN总线和MOST总线连接。此外，ADI公司还发布了Blackfin处理器其他系列的应用——ADSP-BF538和ADSP-BF538F（带闪存），适合于更广泛的工业、医学和生物测定应用。     

支持推测并行化的事务存储硬件模拟系统

多核处理器通过增加处理器核数提高计算能力,虽然可以通过同时运行多道程序的方式利用处理器资源,但是多核处理器真正的成功取决于解决并行应用开发中的难题.为此,处理器体系结构和编程模型的协同开发是必须的.而随着核数的增多,传统上使用的软件模拟器因为软件的串行性而性能越来越差,无法支持这种软硬件协同开发.FPGA天生的并行性使它在模拟多核处理器时具有较高的模拟性能和高度的可扩放性,成为处理器体系结构研究的理想工具.本文介绍了基于FPGA的多核模拟系统,RAMP-Pink.该系统基于HASim实现,同时支持事务存储和线程级推测,用于对事务存储和线程级推测的软硬件协同开发.该模拟系统可配置不同的FPGA开发平台,也可以以软件模拟方式运行.     

高性能嵌入式处理器技术

介绍面向分布式集群计算机的高性能嵌入式处理器产业链,分析该产业链中CPU核提供商、处理器芯片开发商、系统软件提供商、嵌入式计算机制造商等各个环节的技术特点,并在高性能嵌入式处理器开发上做了有益的探索。提出要积极与系统软件、嵌入式计算机制造商协作,充分发挥软硬件协同设计能力,以开发出面向分布式集群计算机的高性能嵌入式处理器。进一步指出多核设计与高速总线电路是高性能嵌入式处理器发展的未来之路。     

双NIOS Ⅱ软核系统在潮流能发电中的应用

开发海洋潮流能对缓解能源危机具有重要意义,电力变换系统是潮流能发电系统的关键技术之一。提出了一种利用SOPC技术实现潮流能发电电力变换控制系统的设计方法,采用单片高性能FPGA芯片构建双NIOSⅡ软核系统,其中一个NIOSⅡ处理器负责系统任务调度和能量管理,一个NIOSⅡ处理器负责电力变换控制和异常诊断。针对电力变换系统的信息数据特点,提出了基于RAM、FIFO、GPIO的双NIOSⅡ处理器握手机制,并给出了系统的具体设计实现。该双NIOSⅡ处理器系统提高了系统的任务调度灵活性、控制算法处理速度和应急处理能力。     

双NIOSⅡ软核系统在潮流能发电中的应用

开发海洋潮流能对缓解能源危机具有重要意义,电力变换系统是潮流能发电系统的关键技术之一。提出了一种利用SOPC技术实现潮流能发电电力变换控制系统的设计方法,采用单片高性能FPGA芯片构建双NIOSⅡ软核系统,其中一个NIOSⅡ处理器负责系统任务调度和能量管理,一个NIOSⅡ处理器负责电力变换控制和异常诊断。针对电力变换系统的信息数据特点,提出了基于RAM、FIFO、GPIO的双NIOSⅡ处理器握手机制,并给出了系统的具体设计实现。该双NIOSⅡ处理器系统提高了系统的任务调度灵活性、控制算法处理速度和应急处理能力。     

LSE：一种处理器体系结构软件仿真器开发工具

在现代处理器体系结构设计中,利用软件仿真技术对设计结果进行验证是最重要的方面之一.然而,处理器体系结构仿真器的开发是一个非常困难的过程.主要的困难表现在三个方面:第一,目前用于处理器体系结构仿真器开发的编程语言如C或C 语言都是串行执行的语言,而处理器的各部件是可以并行运行的,使用串行编程语言编程来模拟并行执行的部件需要长时间的、仔细的程序功能与部件功能的匹配工作,并且容易出错;第二,使用串行程序来模拟并行部件的运行,模拟速度很低,并且仿真速度低是处理器体系结构软件仿真器开发领域的瓶颈问题;最后,仿真器仿真结果的可信度低也是一个关键问题.本文首先介绍了一种新的处理器体系结构软件仿真器开发工具,然后深入分析了该开发工具的优点和缺点,最后对该仿真器开发环境提出了改进方案.     

安腾进入双核时代

美国当地时间7月18日,英特尔发布了开发代号为“Montecito”的安腾系列处理器。据悉,与上一代至强处理器相比,Montecito的性能将在其基础上提高一倍。每颗Montecito处理器都有两个内核,这也是在安腾系列处理器中首次引入双核设计。在这次发布会中,英特尔介绍了6种不同的Montecito型号,处理器的主频从1.4GHz～1.6GHz,千颗批发单价从696美元～3692美元不等。其中,最高端的型号是内含17亿晶体管、带有24MB三级缓存的9050系列。安腾处理器的发展过程并不顺利,并且安腾平台上所运行的软件与例如奔腾处理器这类常见的x86平台并不相容。安腾处…     

一种面向IXP2400的编程模型

网络处理器体系结构的复杂性和多样性给程序员造成很大负担,因此需要开发一种软件平台,对网络处理器的硬件体系结构进行抽象,以方便程序员编程。讨论了网络处理器IXP2400的一种基于Click的编程模型,使得程序员不需要了解目标体系结构的细节就可以有效开发应用。     

基于OMAP3530的Windows Embedded Compact 7 BSP的开发与移植

介绍了TI公司的OMAP3530双核处理器和基于该处理器设计的开发板,描述了BSP的一般概念及开发方法。通过实例说明了在嵌入式系统开发中如何实现Windows Embedded Compact 7 BSP的开发和移植。     

基于S3C44B0X的VxWorks操作系统的移植

S3C44B0×为Samsung公司推出的16／32位RSIC处理器，该处理器结合实时操作系统VxWorks为手持设备和一般类型应用提供了良好的微处理器解决方案。阐述了基于S3C440BX处理器的BSP（Board Support Package）开发和VxWorks操作系统的移植过程，并给出了关键的源代码开发，为应用程序和驱动程序的开发提供了必要的基础。     

基于TMS320DM6446的数字电影放映系统设计

在以数字多媒体处理器TMS320DM6446为核心的硬件平台上,采用达芬奇技术提出了一种新型数字电影放映系统的设计方案,并提出了应用达芬奇处理器开发数字视频产品的一般方法。该方案充分利用了达芬奇处理器高效性与编程灵活性的特点,通过使用达芬奇技术提供的系统组件和开发工具,极大地简化了数字电影放映系统软件开发的复杂性。     

基于ARM处理器的PC／104模块设计

PC/104是一种专门为嵌入式应用而定义的总线。结合基于S3C2410 ARM处理器的PC/104总线嵌入式计算机的开发过程,介绍了利用ARM处理器开发PC/104处理模块的基本结构、总线技术以及外设接口,为ARM处理器在PC/104领域的应用提供了解决方案。