NeuroMatrix® Core 3 ЯДРО ПРОЦЕССОРА ЦОС Состав

®
Ядро процессора цифровой обработки сигналов NMC3
Научно – технический центр «Модуль»
Ноябрь 2012
NeuroMatrix® Core 3 ЯДРО ПРОЦЕССОРА ЦОС
NeuroMatrix® Core 3 (далее по тексту - NMC3) – ядро высокопроизводительного процессора цифровой
обработки сигналов с векторно-конвейерной VLIW/SIMD архитектурой, которое является дальнейшим
развитием семейства NeuroMatrix® отечественных процессорных ядер (NMC и NMC2). На базе ядер
этого семейства в ЗАО НТЦ «Модуль» были спроектированы и изготовлены микросхемы интегральные:
Л1879ВМ1(NM6403) – на базе NMC, 1879ВМ2 (NM6404) – на базе NMC2 и 1879ВМ5Я (NM6406) – на
базе NMC3.
Состав процессорного ядра
•
•
•
•
•
•
32/64-разрядное RISC-ядро.
64-разрядный векторный сопроцессор.
Интерфейс запроса на обмен с памятью:
§ 32-разрядная шина адресов.
Интерфейс выборки команд:
§ 64-разрядная входная шина команд.
Интерфейс обмена скалярными данными:
§ 64-разрядная двунаправленная шина скалярных данных.
Интерфейс обмена векторными данными:
§ 64-разрядная входная шина весов;
§ 64-разрядная входная шина векторного регистра;
§ 64-разрядная входная шина векторных данных;
§ 64-разрядная выходная шина векторных данных.
Модуль® и NeuroMatrix® являются зарегистрированными товарными знаками ЗАО НТЦ «Модуль». Все остальные торговые
марки являются собственностью их владельцев. ЗАО НТЦ «Модуль», Россия, Москва, 125190, а/я 166, 4-я ул. 8-го Марта д. 3.
Тел.: +7 499 152 96 98, Факс: +7 499 152 46 61, http://www.module.ru, e-mail: rusales@module.ru
®
Ядро процессора цифровой обработки сигналов NMC3
Научно – технический центр «Модуль»
Ноябрь 2012
Общие характеристики ядра NMC3
•
•
•
•
•
•
•
•
Синтезабельная RTL-модель процессорного ядра на языке Verilog
Тактовая частота – 150 МГц (технология изготовления – 0,25 мкм КМОП)
320 МГц (технология изготовления – 90 нм КМОП);
225.000 экв. вентилей;
Ускоренная загрузка матрицы весовых коэффициентов в векторный операционный узел в темпе
один вектор за один процессорный такт.
Одновременное выполнение до шести операций ввода/вывода за один процессорный такт.
Аппаратная вершина системного стека ускоряет процесс возврата из подпрограммы (процедуры
обработки прерывания).
Ядро ориентировано на выполнение многотактовых векторных операций.
Конвейер переменной длины для эффективной работы с памятью как внутренней, так и внешней.
RISC процессор
•
•
•
•
•
разрядность данных – 32 бита;
разрядность команд – 32 и 64 бита;
размер адресного пространства – 4Гх32 бит;
выполнение трех скалярных операций за такт (АЛУ-операция, модификация адреса и операция
ввода/вывода);
производительность – 1 MIPS / 1 МГц или 3 MOPS/ 1 МГц.
Векторный сопроцессор
•
•
•
•
разрядность данных – программно задается от 2 до 64 бит (все данные упакованы в 64-разрядные
слова);
базовая операция – умножение матрицы целочисленных данных на матрицу целочисленных данных;
одновременное выполнение двух функций насыщения над потоком входных данных;
производительность (МАС – количество операций умножение с накоплением, выполняемых за один
процессорный такт) –
2 MAC для 32-разрядных данных;
4 MAC для 16-разрядных данных;
24 MAC для 8-разрядных данных;
80 MAC для 4-разрядных данных;
224 MAC для 2-разрядных данных.
Модуль® и NeuroMatrix® являются зарегистрированными товарными знаками ЗАО НТЦ «Модуль». Все остальные торговые
марки являются собственностью их владельцев. ЗАО НТЦ «Модуль», Россия, Москва, 125190, а/я 166, 4-я ул. 8-го Марта д. 3.
Тел.: +7 499 152 96 98, Факс: +7 499 152 46 61, http://www.module.ru, e-mail: rusales@module.ru
Ядро процессора цифровой обработки сигналов NMC3
®
Научно – технический центр «Модуль»
Ноябрь 2012
Производительность векторного сопроцессора
Производительность
[MAC/такт]
1000
100
10
1
2
4
8
12
16
24
Разрядность весовых
коэффициентов
32
32
24
16
12
8
4
2
Разрядность
входных
операндов
32
24
16
12
8
4
2
Рекомендуемые области применения
•
•
•
•
•
гидро- и радиолокация;
обработка ИК- и видеоизображений;
навигационные приемники;
CDMA и TDMA базовые станции;
векторно-матричные вычислители.
Процессорное ядро NMC3 ориентировано на предварительную и первичную обработку малоразрядных
сигналов. Данное ядро NMC3 может поставляться по договоренности с заказчиком в виде hard СФ-блока
или в виде RTL кода на языке Verilog в комплекте с функциональными тестами и набором документации.
Для ядра поставляются кросс средства разработки и отладки программ SDK30, включая компилятор
языка программирования С++, ассемблер, редактор связей, дизассемблер, отладчик. Разработана
инструментальная однопроцессорная плата с PCI интерфейсом для разработки программ на
процессоре NM6405, спроектированном на базе ядра NMC3.
Модуль® и NeuroMatrix® являются зарегистрированными товарными знаками ЗАО НТЦ «Модуль». Все остальные торговые
марки являются собственностью их владельцев. ЗАО НТЦ «Модуль», Россия, Москва, 125190, а/я 166, 4-я ул. 8-го Марта д. 3.
Тел.: +7 499 152 96 98, Факс: +7 499 152 46 61, http://www.module.ru, e-mail: rusales@module.ru
Ядро процессора цифровой обработки сигналов NMC3
®
Научно – технический центр «Модуль»
Ноябрь 2012
Вся информация, предоставленная в данном буклете, относится исключительно к продуктам и разработкам ЗАО
НТЦ «Модуль». ЗАО НТЦ «Модуль» оставляет за собой полное право вносить изменения и коррективы в этот
документ и продукты, описываемые в данном документе.
ЗАО НТЦ «Модуль» не несет ответственности за выбор покупателями того или иного продукта, описание которого
представлено в данном документе.
Данный буклет не предполагает передачу каких-либо прав на интеллектуальную собственность. Все упоминания,
относящиеся к разработкам и интеллектуальной собственности сторонних лиц/компаний, в данном документе, не
означают передачу права использования и прочих прав на разработки/продукты сторонних компаний/лиц.
Перепродажа продуктов ЗАО НТЦ «Модуль» на условиях и с учетом направлений использования, отличных от
установленных в данном документе, автоматически означает прекращение гарантийных обязательств со стороны
ЗАО НТЦ «Модуль» и не влечет никакой ответственности ЗАО НТЦ «Модуль» за ненадлежащее использование.
©2012 ЗАО НТЦ «Модуль». Все права защищены.
Модуль® и NeuroMatrix® являются зарегистрированными товарными знаками ЗАО НТЦ «Модуль». Все остальные торговые
марки являются собственностью их владельцев. ЗАО НТЦ «Модуль», Россия, Москва, 125190, а/я 166, 4-я ул. 8-го Марта д. 3.
Тел.: +7 499 152 96 98, Факс: +7 499 152 46 61, http://www.module.ru, e-mail: rusales@module.ru