DesignWare ARCプロセッサ

processor cores, ARC processors


「設計を進めていくうちに、シノプシスのARCプロセッサは当社が求めている性能、消費電力、面積の要件を満たしていることがわかりました。」 ~ Amlogic

パフォーマンス効率の高いSoCの開発を加速

シノプシスのDesignWare® ARC®プロセッサは、SoC設計者が高度な組み込みから高性能なホスト・アプリケーションまでのさまざまなマーケットセグメント向けに最適化できる32ビットCPUファミリーです。また、設計者は特許取得済みのコンフィグレーション・テクノロジを利用して各ARCプロセッサ・インスタンスを特定の用途に求められる性能、電力、面積の要件に合わせてカスタマイズすることで、製品を差別化できます。DesignWare ARCプロセッサは拡張性が高く、設計者は固有のカスタム命令を追加して性能を劇的に向上させることができます。シノプシスのARCプロセッサは世界中の225以上の顧客に利用されており、ARCベースのチップの年間の出荷数は19億個を超えています。

すべてのDesignWare ARCプロセッサで16/32ビットのISAを使用し、組み込みおよびホストのSoCアプリケーションの優れた性能とコード密度を実現しています。RISCマイクロプロセッサは合成可能で、あらゆるファウンドリやプロセスにインプリメントできる上、商用およびオープンソースのソフトウェア開発向けの完全なエコシステムによってサポートされています。

DesignWare ARCプロセッサは、商用およびオープン・ソースのツール、オペレーティング・システム、ミドルウェアといった幅広いエコシステムでサポートされています。これらには、ARC Access Programに加盟する業界をリードするベンダーからのものや、embARC Open Software Platformを通じて提供される、幅広い、無料のオープンソース・ソフトウェアが含まれます。

移動先: 対応分野PPA効率コンフィギュアビリティ拡張性APEXインターフェイス

市場

シノプシスのDesignWare® ARC®プロセッサの広範囲にわたる製品群は電力効率に優れたコアから高性能なコアまで多岐にわたる32ビットCPUを有しており、SoC設計者は通常の組み込みアプリケーションや高度な組み込みアプリケーションを含めた幅広い用途向けに最適化できます。また、設計者は特許取得済みのコンフィグレーション・テクノロジを利用して各ARCプロセッサ・インスタンスをモバイル、IoT、デジタル・ホーム、自動車、産業用やストレージ向けといった用途に求められる性能、電力、面積の要件に合わせてカスタマイズすることで、製品を差別化できます。 

PPA効率

ARCの利点:小面積、低消費電力で高性能を実現

ARCプロセッサ・コアはSoC組み込み用途として性能/消費電力/面積(PPA)の効率を最大限に発揮するよう最適化されています。ARCプロセッサは、当初から消費電力制約の厳しい組み込み用途向けとして設計され、高性能を実現するための命令とデータメモリーの同時アクセスを行うハーバード・アーキテクチャ、高い電力効率を実現する高速スカラー・パイプラインを実装しています。また、32bit RISCエンジンは16/32bit命令セットが混在するような組み込みシステムにおいても高いコード密度を実現します。

ARCの高度なコンフィギュアビリティと命令セット・アーキテクチャ(ISA)の拡張性は業界最高クラスのPPA効率に貢献します。設計者は対象用途に最適なPPAを実現するためのハードウェア機能の追加・削減ができるため、ゲートの無駄が生じません。また、ARCのユーザーはカスタム命令やハードウェア・アクセラレータ、密結合メモリーやペリフェラルを追加することができ、プロセッサ単体およびシステム全体の性能や消費電力効率を劇的に向上させることができます。

ARCプロセッサ向けに最適化された完全かつ検証済みの商用およびオープンソースのツール・チェーンにより、SoC設計者が効率よくPPA目標を達成できるようなARCベースのシステム開発環境をご提供します。

コンフィギュアビリティ

ARCの利点:PPA最適化のため、必要なハードウェアだけを実装

ARCプロセッサは高度にコンフィギュラブルであり、必要なハードウェアだけを実装することで、プロセッサ・インスタンスごとに性能、消費電力、面積を最適化することが可能です。ARChitectウィザードは以下のような構成やオプションをドラッグ-アンド-ドロップで変更可能です。

  • 命令、プログラム・カウンタ/ループ・カウンタ幅
  • レジスタ・ファイル・サイズ
  • タイマー、リセット、割り込み
  • バイト・オーダリング
  • メモリーの種類、サイズ、分割、ベース・アドレス
  • 電力管理、クロック・ゲーティング
  • ポート、バス・プロトコル
  • 乗算器、除算器などのハードウェア機能
  • メモリー保護ユニット(MPU)、浮動小数点ユニット(FPU)、リアル・タイム・トレース(RTT)などのライセンス取得可能なコンポーネント
  • 命令の追加/削除

拡張性

ARCの利点:ユーザー定義命令の追加によるコード実行の加速と低消費電力の実現

ARC Processor EXtension(APEX)テクノロジにより、ARCユーザーは容易にカスタム・ハードウェアを追加し、劇的な性能改善や消費電力の低減を実現することができます。ARCプロセッサには以下の拡張性があります。

  • ユーザー定義命令
  • ユーザーによるハードウェアの追加(Verilog RTLなど)
  • コア・レジスタ
  • 補助レジスタ
  • 条件、ステータス・コード
  • メモリマップドブロックと密結合されたペリフェラル

ARCプロセッサ拡張により性能、消費電力、面積を劇的に向上させることができます。たとえば、ユーザー定義命令はソフトウェアの実行を高速化し、同一コードの実行に必要なサイクル数を大幅に削減することによりクロック周波数を下げ、エネルギー消費を低減することができます(または同じエネルギーでより多くの処理を実行できます)。コードサイズとメモリー容量の削減にも寄与し、コストと消費電力をさらに削減することができます。

また、APEXインターフェイスは密結合メモリーやペリフェラルを追加することができ、バス・インフラストラクチャの追加が不要になります。"bus-less"設計により面積とレイテンシーをさらに削減し、コスト削減とシステムレベルの性能向上を実現します。