具备应用加速的晶心处理器客制化扩充功能架构 Andes Custom Extension

来源：Andes

发布时间：[2014-06-10]

【台湾 新竹】亚洲首家原创性32位微处理器IP与系统芯片设计平台的晶心科 技 (Andes Technology)，发表全新的SoC开发解决方案ACE (Andes Custom Extension)及第一个支持其架构 的AndesCore™处理器EN801™。透过ACE，客户可针对应用设计专有指令，快速达到效能及功耗的要求。ACE可程序化的特性能增加芯片的功能 空间，而专有的指令更对客户的软件IP提供进一步的保护。ACE可用来加速DSP运算、大量数据处理，以及市场功能或规格还在演进中的新兴应用。例如：物 联网、穿戴式装置、智能感测装置、医疗电子、储存装置、及网络封包处理、智能型家电、触控面板、无线充电、指纹辨识、固态硬盘、加密安全芯片……等等。

AndesCore™ 32位处理器与ACE的架构结合，成为具有扩充功能的处理器。客户可以加入特殊指令集功能，高效率地达到产品规格，同时保有可程序化的特性，大幅增加同一芯片可实现的功能空间。举例来说，在EN801上设计新指令，

● 简单的两组16位相乘累加到32位的乘加运算指令即有8倍的加速效果

● 64位准确度的FIR滤波器计算指令则可加快17倍

● 32位的错误更正码(CRC32)指令更可超过90倍以上的加速

为 简化客户设计工作，晶心提供易用的Andes Custom Extension (ACE)语言来设计所需的指令。而 COPILOT™ (Custom-OPtimized Instruction deveLOpment Tools™) 则根据ACE的描述，产生客 户指令对应的扩充RTL、验证环境及相关扩充模块，搭配晶心所提供开发工具、仿真器(simulator)、及AndesCore™ RTL共同使用。对 于寻求可程序化及高效率的系统芯片设计师，ACE正是他们所需。由于ACE是以加入应用特定指令的方式让客户达到效能需求，故设计出来的SoC也可透过不 同的软件来改变或增强其功能，以提高生产再造的可能性。客户不需要因不同产品定位与要求而重新设计全新的SoC，这在有过多固定的功能 (Hardwired functions)的SoC上是很难达到的。

晶心科技技术 长兼资深研发副总经理苏泓萌博士表示，ACE的诞生源自于客户在设计SoC时遇到难题，而对可扩充处理器逐渐增加的需求。传统的可扩充处理器工具过于复 杂，通常只局限在高阶应用。而其基础CPU核(baseline CPU core)多为早期的设计，有的甚至没提供基础CPU核而要求使用者从无开始。 由于新兴智能应用大量的出现，可扩充处理器将步入主流，晶心科技在此时切入正是最佳时机。ACE建构在经过多年淬炼的AndesCore™ 32位处理器 上，继承它既有的高效率、低功耗、及精简程序代码之特性。在此基础下，SoC设计师可根据需求扩充功能及增加弹性，以达到SoC产品层面的优化。透过 ACE 语言与COPILOT工具，客户可以很容易地制定指令格式，并简化RTL扩充和仿真器的设计流程。这不仅加快指令的创作，同时也免除繁琐易错的工 作。例如，一个16位平行处理乘加法(multiply-and-add)的指令在20行以内的ACE程序代码描述下即可完成。另外Andes也提供扩充 功能的验证环境，辅助SoC设计师加速完成设计工作。面对新兴产品不断日新月异的应用和功能，晶心科技希望能以ACE架构帮助客户加速解决更多SoC效能 及功耗的挑战。