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アナデバ、800MMACSで95mWしか消Jしない新DSPコアを開発

アナログ・デバイセズは、14Qぶりにjきく仕様を変したDSPの2世代のBlackfin+コアを開発、それを搭載したプロセッサファミリーADSP-BF70x(図1)を発売した。この2世代Blackfin+シングルコアは、400MHzと比較的低]でさえ16ビットの積和演Q性Δ800 MMACS(Mega Multiply-Accumulate per Second)と高く消J電は95mWと低い。

図1 ADSP-BF70xファミリーのブロック図 左はマイコンによるU御U、中央がBlackfin+コアを高]に動かすためのアーキテクチャ、がさまざまなインターフェースで、これらてを集積している 出Z:Analog Devices

図1 ADSP-BF70xファミリーのブロック図 左はマイコンによるU御U、中央がBlackfin+コアを高]に動かすためのアーキテクチャ、がさまざまなインターフェースで、これらてを集積している 出Z:Analog Devices


このBlackfin+コアは、32ビット×32ビットの積和演Qを1サイクルで実行するうえに、16ビット複素数の積和演Qでも実数、虚数それぞれの演Qに分けても1サイクルで実行する。例えば、FIR(Finite Impulse Response)やIIR(Infinite Impulse Response)のフィルタリング機Δ鮗孫圓垢訃豺腓砲蓮1世代のBlackfinと比べで2~3倍の性Δ向屬靴討い襪箸いΑ

来のBlackfin DSPはメモリを外けしていたため、システムとしての]度はさほど]くなかった。このため、1~数画素度のIRセンサを組み合わせた認識処理でも颪鰤kつ発見する度のに限られていた。CMOSイメージセンサやQRコード読みDり度の画欺萢は、駑や攵墇場で使われている。しかし、もっと高]な処理が要なでは、これまでの16ビットBlackfin DSPでは限cがあった。例えば、高音のオーディオシステムは、24ビットの分解ΔYになっており、これまでの16ビット演Qでは官できなかった。

高]アーキテクチャ\術
ADSP-BF70xファミリーには、L1キャッシュメモリとL2キャッシュメモリを内鼎靴討り、伝送経路を切りえるためのクロスバースイッチ構成(ここにDirect Memory Accessも内)を導入している。さらに、メインメモリとのやりDりの可性も含めて、LPDDR/DDR2インターフェースも集積しており、外陬瓮皀蝓DRAM)とは16ビットのバス幅で官する。L1キャッシュは64Kバイトの命令およびデータのキャッシュの容量をeち、64ビットのバス幅でBlackfin+コアとやりDりする。L1とL2、L3キャッシュとのやりDりの内陬丱垢64ビットと広い。これらのアーキテクチャによって高]化が図られたため、32ビット積和演Qや16ビット複素数演Qを1サイクルで実行できるようになった。

加えて、独OのCPUコアを使うシステムU御v路や、k般的なシリアルインターフェースやUSB/CANなどのメディアインターフェースも集積している。これらのインターフェースはオプションでぶことができる。オンチップメモリのL2キャッシュは128K、256K、512K、1Mバイトのメモリ容量をオプションとして揃えており、DSPのクロック周S数は、100MHzから400MHzまでIできる。いわば、マイコンに嗄なDSPコアを集積したようなもの。ADSP-BF70xファミリーを8|揃えている。

マイコン機Δ鵬辰─▲札ュリティも確保している。暗イ愁蓮璽疋ΕД▲▲セラレータを内鼎靴討り、ソフトIPを保護しているという。また、集積したキャッシュなどのメモリ内容を保護するため、ソフトエラー率を下げる仕組み、すなわちECC(誤りルv路)やパリティチェック、CRC(巡vN長検h:cyclic redundancy check)などのメモリ保護v路を集積している。

来のBlackfinは14Qiの130nmプロセスなどから90nm、65nmへと微細化して来たが、プロセスだけでは性Σには限りがある。今vは40nmプロセスをWした屬法i述したようなアーキテクチャの工夫により高]化を実現したため、消J電を下げることができた。

オプションによってチップの価格は異なり、1000個P入する場合の量枰価は3.99〜10ドル。サンプルは出荷中である。量は2015Q3四半期を予定している。


図2 BF70xのh価ボードやJTAGエミュレータなどハードウエア開発ツール

図2 BF70xのh価ボードやJTAGエミュレータなどハードウエア開発ツール


U御CPUやBlackfinプロセッサのプログラミングを\ける開発ツールも△靴討い(図2)。このCrossCore Embedded Studio 1.1.0と}ぶ、EclipseベースのIDE(統合開発環境)には、デバッガ、コンパイラ、アセンブラ、リンカー、ローダー、アルゴリズムとDSPライブラリまで入っている。C言語ベースでプログラミングできる。Micrium社のRTOSのカーネルである、Micrium µC/OS-IIIおよびµC/OS-IIなどとシームレスに統合できるとしている。

さらに、Blackfin向けのソフトウエアモジュールもライセンス料なしで提供するという。AV関係ではJPEGやMPEG-4などのコーデックの他に、画欺萢ソフトウエアとして、映気任瞭阿検出や空間変換、レンズ歪みなど様々な広いに使えるアルゴリズムやソフトウエアがl富に揃っている(図3)。


図3 無料で使える画欺萢ソフトウエア群とAVコーデックなど 出Z:Analog Devices

図3 無料で使える画欺萢ソフトウエア群とAVコーデックなど 出Z:Analog Devices


アナデバには、噞やオートモーティブ、c擇砲けるビジョン&画汽▲襯乾螢坤爐寮賁膓\術をeつ欧Embedded Systems Technology (EBSYS)社や、組み込みオーディオと\術の開発をpけeつDSP Concepts社、噞画欺萢とアルゴリズム開発のTwisthink社などサードパーティのパートナーがいる。日本国内にも20社をえるプロセッサをWするモジュールを作るサードパーティがいるという。Blackfinコアをいた今vのシステムLSIの開発をこういったサードパーティがサポートする。

(2014/06/13)
ごT見・ご感[
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