嵌入式微处理器的性能 高端嵌入式微处理器用于高强度计算的应用, 使用不同的方法来达到更高的并行度 单指令执行乘法操作:通过加入额外的功能单元和扩展指令 集,使许多操作能在一个单一的周期内并行执行。 每个周期执行多条指令:桌面和服务器的超标量处理器都支 持单周期多条指令执行,在嵌入式领域通常使用VLW(very large instruction word)来实现,这样只需较少的硬件,总体 价格会更低些。例如T的TMS320c6201芯片,通过使用 VLW方法,能在每个周期同时执行8条独立的32位指令。 使用多处理器:采用多处理器的方式满足应用系统的更高要 求。一些嵌入式微处理器采用特殊的硬件支持多处理器。如 T|的OMAP730包括了三个处理器核ARM9、ARM7、DSP。 返回 电子科技大学嵌入式件工程中心 EsE匚
电子科技大学嵌入式软件工程中心 嵌入式微处理器的性能 • 高端嵌入式微处理器用于高强度计算的应用， 使用不同的方法来达到更高的并行度 – 单指令执行乘法操作：通过加入额外的功能单元和扩展指令 集，使许多操作能在一个单一的周期内并行执行。 – 每个周期执行多条指令：桌面和服务器的超标量处理器都支 持单周期多条指令执行，在嵌入式领域通常使用VLIW(very large instruction word)来实现，这样只需较少的硬件，总体 价格会更低些。例如TI的TMS320C6201芯片，通过使用 VLIW方法，能在每个周期同时执行8条独立的32位指令。 – 使用多处理器：采用多处理器的方式满足应用系统的更高要 求。一些嵌入式微处理器采用特殊的硬件支持多处理器。如 TI的OMAP730包括了三个处理器核ARM9、ARM7、DSP。 返回
嵌入式微处理器的功耗管理 大多数嵌入式系统有功耗的限制(特别是电池 供电的系统),它们不支持使用风扇和其他冷 却设备。 降低工作电压:18V、1.2V甚至更低,而且 这个数值一直在下降 提供不同的时钟频率:通过软件设置不同的 时钟分频。 关闭暂时不使用的功能块:如果某功能块在 个周期内不使用,就可以被完全关闭,以 节约能量 电子科技大学嵌入式件工程中心 EsE匚
电子科技大学嵌入式软件工程中心 嵌入式微处理器的功耗管理 • 大多数嵌入式系统有功耗的限制（特别是电池 供电的系统），它们不支持使用风扇和其他冷 却设备。 – 降低工作电压：1.8v、1.2v甚至更低，而且 这个数值一直在下降。 – 提供不同的时钟频率：通过软件设置不同的 时钟分频。 – 关闭暂时不使用的功能块：如果某功能块在 一个周期内不使用，就可以被完全关闭，以 节约能量
嵌入式微处理器的功耗管理 提供功耗管理机制 运行模式( Running Mode):处理器处于全速运行 状态下。 待命模式( Standby Mode):处理器不执行指令, 所有存储的信息是可用的,处理器能在几个周期内 返回运行模式。 时钟关闭模式( clock-off mode):时钟完全停止, 要退出这个模式系统需要重新启动 影响功耗的其他因素还有总线(特别是总线转 换器,可以采用特殊的技术使它的功耗最小) 和存储器的大小(如果使用DRAM,它需要不 断的刷新)。为了使功耗最小,总线和存储器 要保持在应用系统可接受的最小规模 返回 电子科技大学嵌入式件工程中心 EsE匚
电子科技大学嵌入式软件工程中心 嵌入式微处理器的功耗管理 – 提供功耗管理机制 • 运行模式（Running Mode）：处理器处于全速运行 状态下。 • 待命模式（Standby Mode）：处理器不执行指令， 所有存储的信息是可用的，处理器能在几个周期内 返回运行模式。 • 时钟关闭模式（clock-off mode）：时钟完全停止， 要退出这个模式系统需要重新启动。 – 影响功耗的其他因素还有总线（特别是总线转 换器，可以采用特殊的技术使它的功耗最小） 和存储器的大小（如果使用DRAM，它需要不 断的刷新）。为了使功耗最小，总线和存储器 返回 要保持在应用系统可接受的最小规模
嵌入式微处理器的成本 为降低价格,需要在嵌入式微处理器的设计中 考虑不同的折衷方案。 处理器的价格受如下因素影响: ·处理器的特点:功能块的数目、总线类型等 ·片上存储器的大小。 片的引脚数和封装形式:如PQFP( Plastic Quad Flat Package)通常比BGA(Bal! Grid Array Package)便宜。 芯片大小( die size):取决于制造的工艺水平。 电子科技大学嵌入式件工程中心 EsE匚
电子科技大学嵌入式软件工程中心 嵌入式微处理器的成本 • 为降低价格，需要在嵌入式微处理器的设计中 考虑不同的折衷方案。 • 处理器的价格受如下因素影响: • 处理器的特点：功能块的数目、总线类型等。 • 片上存储器的大小。 • 芯片的引脚数和封装形式：如PQFP(Plastic Quad Flat Package)通常比BGA(Ball Grid Array Package)便宜。 • 芯片大小（die size）：取决于制造的工艺水平
嵌入式微处理器的成本 代码密度( code density):代码存储器的大小 将影响价格,不同种类的处理器有不同的代码密 度 Clsc芯片代码密度高,但结构复杂,其额外 的控制逻辑单元使价格变得很高 RSC芯片拥有简单的结构,代码密度低,因 为其指令集简单; VLW代码密度最低,因为它的指令字倾向于 采用多字节。 电子科技大学嵌入式件工程中心 EsE匚
电子科技大学嵌入式软件工程中心 嵌入式微处理器的成本 • 代码密度（code density）：代码存储器的大小 将影响价格，不同种类的处理器有不同的代码密 度： – CISC芯片代码密度高，但结构复杂，其额外 的控制逻辑单元使价格变得很高； – RISC芯片拥有简单的结构，代码密度低，因 为其指令集简单； – VLIW代码密度最低，因为它的指令字倾向于 采用多字节