XSskala

Aby zapoznać się z modelową skalą kolejową, zobacz skalę X .

XScale to mikroarchitektura dla jednostek centralnych , pierwotnie zaprojektowana przez firmę Intel , implementująca zestaw instrukcji architektury ARM (wersja 5) . XScale obejmuje kilka różnych rodzin: IXP, IXC, IOP, PXA i CE (więcej informacji poniżej), a niektóre późniejsze modele zostały zaprojektowane jako system-on-a-chip (SoC). Intel sprzedał rodzinę PXA firmie Marvell Technology Group w czerwcu 2006 r. Marvell następnie rozszerzył markę o procesory z innymi mikroarchitekturami , takimi jak ARM Cortex . _

Architektura XScale jest oparta na ARMv5TE ISA bez instrukcji zmiennoprzecinkowych . XScale wykorzystuje siedmiostopniową mikroarchitekturę całkowitą i ośmiostopniową superpotokową pamięć . Jest następcą linii mikroprocesorów i mikrokontrolerów Intel StrongARM , którą Intel nabył od działu Digital Semiconductor firmy DEC w ramach ugody między obiema firmami. Intel użył StrongARM, aby zastąpić swoją niedomagającą linię przestarzałych RISC procesory, i860 i i960 .

Wszystkie generacje XScale to 32-bitowe procesory ARMv5TE produkowane z procesem 0,18 μm lub 0,13 μm (jak w częściach IXP43x) i mają 32 KB pamięci podręcznej danych i 32 KB pamięci podręcznej instrukcji. Procesory wielordzeniowe XScale pierwszej i drugiej generacji mają również mini pamięć podręczną danych o pojemności 2 KB (twierdzono, że „unika„ rzucania ”pamięci podręcznej D w przypadku często zmieniających się strumieni danych”). Produkty oparte na XScale trzeciej generacji mają do 512 KB zunifikowanej pamięci podręcznej L2.

Rodziny procesorów

Rdzeń XScale jest używany w wielu rodzinach mikrokontrolerów produkowanych przez firmy Intel i Marvell:

  • Procesory aplikacji (z przedrostkiem PXA). Istnieją cztery generacje procesorów aplikacyjnych XScale, opisane poniżej: PXA210/PXA25x, PXA26x, PXA27x i PXA3xx.
  • Procesory we/wy (z przedrostkiem IOP).
  • Procesory sieciowe (z przedrostkiem IXP).
  • płaszczyzny sterowania (z przedrostkiem IXC).
  • Procesory elektroniki użytkowej (z przedrostkiem CE).

Istnieją również samodzielne procesory: 80200 i 80219 (przeznaczone głównie do zastosowań PCI ).

PXA

Produkty PXA System on a Chip (SoC) zostały zaprojektowane w Austin w Teksasie. Nazwy kodowe tej linii produktów to małe miasteczka w Teksasie, głównie w pobliżu dzierżawionych miejsc polowań na jelenie, odwiedzanych przez zespół ds. marketingu Intel XScale core i SoC dla telefonów komórkowych.

Data wypuszczenia Kryptonim typu ARM faj Rozmiar Liczba pinów Prędkości zegara
PXA21x i PXA26x
PXA210 luty 2002 - Rdzeń ARMv5 XScale1 13x13mm 255-pinowy T-PBGA 133 MHz i 200 MHz
PXA250 Cotulla 17x17mm 256-pinowe PBGA 200 MHz , 300 MHz i 400 MHz
PXA255 marzec 2003 r
PXA26x
PXA260 marzec 2003 r Dalhart Rdzeń ARMv5 XScale1 200 MHz , 300 MHz i 400 MHz
PXA261
PXA263
PXA27x
PXA270 kwiecień 2004 Bulverde Rdzeń ARMv5 XScale2 312 MHz, 416 MHz, 520 MHz i 624 MHz
PXA271 13, 104, 208 MHz lub 416 MHz
PXA272 312 MHz, 416 MHz lub 520 MHz
PXA3xx
PXA300 sierpień 2005 Monahany Rdzeń ARMv5 XScale3
PXA310 806MHz
PXA320
PXA90x
PXA90x 130 nm
PXA93x
PXA930 Smak Rdzeń ARMv5 XScale3 65 nm
PXA935 45 nm
PXA95x
PXA955 ARMv7

PXA210/PXA25x

Intel PXA255

PXA210 był podstawowym modelem XScale firmy Intel przeznaczonym do zastosowań w telefonach komórkowych . Został wydany wraz z PXA250 w lutym 2002 roku i jest taktowany zegarem 133 MHz i 200 MHz.

Rodzina PXA25x (o nazwie kodowej Cotulla ) składa się z PXA250 i PXA255. PXA250 był pierwszą generacją procesorów XScale firmy Intel. Do wyboru były trzy częstotliwości zegara : 200 MHz , 300 MHz i 400 MHz. Wyszedł w lutym 2002. W marcu 2003, wersja C0 PXA250 została przemianowana na PXA255. Główne różnice to podwojona prędkość magistrali wewnętrznej (100 MHz do 200 MHz) dla szybszego przesyłania danych, niższe napięcie rdzenia (tylko 1,3 V przy 400 MHz) dla mniejszego zużycia energii i zapisu zwrotnego funkcjonalność pamięci podręcznej danych, której brak poważnie pogorszył wydajność PXA250.

Podstawowe funkcje Intel XScale:

  • ARMv5TE
  • Kciuk RAMIENIA
  • ARM DSP
  • L1 32-kilobajtowa pamięć podręczna danych i instrukcji

PXA26x

Rodzina PXA26x (nazwa kodowa Dalhart ) składa się z PXA260 i PXA261-PXA263. PXA260 to samodzielny procesor taktowany z tą samą częstotliwością co PXA25x, ale wyposażony w pakiet TPBGA, który jest o około 53% mniejszy niż pakiet PBGA w PXA25x. PXA261-PXA263 są takie same jak PXA260, ale mają pamięć Intel StrataFlash umieszczoną na wierzchu procesora w tej samej obudowie; 16 MB 16-bitowej pamięci w PXA261, 32 MB 16-bitowej pamięci w PXA262 i 32 MB 32-bitowej pamięci w PXA263. Rodzina PXA26x została wydana w marcu 2003 roku.

PXA27x

Intel PXA270 z 624 MHz

Rodzina PXA27x (o nazwie kodowej Bulverde ) składa się z procesorów PXA270 i PXA271-PXA272. Ta wersja jest ogromną aktualizacją rodziny procesorów XScale. PXA270 jest taktowany z czterema różnymi prędkościami: 312 MHz, 416 MHz, 520 MHz i 624 MHz i jest samodzielnym procesorem bez wbudowanej pamięci. PXA271 może być taktowany z częstotliwością 13, 104, 208 MHz lub 416 MHz i ma 32 MB 16-bitowej pamięci StrataFlash oraz 32 MB 16-bitowej SDRAM w tej samej obudowie. PXA272 może być taktowany do 312 MHz, 416 MHz lub 520 MHz i ma 64 MB 32-bitowej pamięci StrataFlash.

Intel dodał również wiele nowych technologii do rodziny PXA27x, takich jak:

  • SpeedStep : system operacyjny może obniżyć taktowanie procesora w zależności od obciążenia, aby oszczędzać energię.
  • Wireless MMX (nazwa kodowa Concan ; „iwMMXt”): 43 nowe instrukcje SIMD zawierające pełny zestaw instrukcji MMX i instrukcje dotyczące liczb całkowitych z zestawu instrukcji SSE firmy Intel , a także niektóre instrukcje unikalne dla XScale. Wireless MMX zapewnia 16 dodatkowych 64-bitowych rejestrów , które można traktować jako tablicę dwóch 32-bitowych słów , czterech 16-bitowych półsłów lub ośmiu 8-bitowych bajtów . Rdzeń XScale może wtedy wykonać do ośmiu addów lub czterech adresów MAC równolegle w jednym cyklu. Ta funkcja służy do zwiększenia szybkości dekodowania i kodowania multimediów oraz grania w gry.
  • Dodatkowe urządzenia peryferyjne , takie jak interfejs hosta USB i interfejs aparatu.
  • pamięć SRAM 256 KB w celu zmniejszenia zużycia energii i opóźnień.

Rodzina PXA27x została wydana w kwietniu 2004 roku. Wraz z rodziną PXA27x Intel wypuścił wbudowany koprocesor graficzny 2700G (o nazwie kodowej Marathon).

PXA3xx

Toradex Colibri XScale Monahans PXA290 SODIMM (prototyp modułu Marvell PXA320 SODIMM)

W sierpniu 2005 Intel ogłosił następcę Bulverde , o kryptonimie Monahans .

Zademonstrowali to, pokazując jego zdolność do odtwarzania zakodowanego wideo w wysokiej rozdzielczości na ekranie PDA .

Nowy procesor został pokazany z taktowaniem 1,25 GHz, ale Intel powiedział, że oferował tylko 25% wzrost wydajności (800 MIPS dla procesora 624 MHz PXA270 w porównaniu z 1000 MIPS dla 1,25 GHz Monahans ). Ogłoszony następca procesora graficznego 2700G, o nazwie kodowej Stanwood, został od tego czasu anulowany. Funkcje sd Stanwood są zintegrowane z Monahans . Aby uzyskać dodatkowe możliwości graficzne, firma Intel zaleca układy innych firm, takie jak Nvidia GoForce .

W listopadzie 2006 roku firma Marvell Semiconductor oficjalnie przedstawiła rodzinę Monahans jako Marvell PXA320, PXA300 i PXA310. PXA320 jest obecnie dostarczany w dużych ilościach i jest skalowalny do 806 MHz. PXA300 i PXA310 zapewniają wydajność „skalowalną do 624 MHz” i są kompatybilne programowo z PXA320.

PXA800F

o nazwie kodowej Manitoba był układem SoC wprowadzonym przez firmę Intel w 2003 r. do użytku w telefonach komórkowych z obsługą GSM i GPRS . Chip został zbudowany wokół rdzenia procesora XScale, który był używany w urządzeniach PDA, taktowanego zegarem 312 MHz i wyprodukowanego w procesie 0,13 μm, z 4 MB zintegrowanej pamięci flash i cyfrowym procesorem sygnałowym .

Prototypowa płyta z chipem została zademonstrowana podczas Intel Developer Forum. Intel poinformował, że prowadzi rozmowy z wiodącymi producentami telefonów komórkowych, takimi jak Nokia , Motorola , Samsung , Siemens i Sony Ericsson , na temat włączenia Manitoby do ich telefonów.

O2 XM, wydany w 2005 roku, był jedynym telefonem komórkowym z udokumentowanym użyciem chipa Manitoba. Dyrektor firmy Intel stwierdził, że wersja chipa zastosowana w telefonie została przerobiona tak, aby była tańsza niż wersja początkowa.

PXA90x

PXA90x, o nazwie kodowej Hermon , był następcą Manitoby z obsługą 3G . PXA90x jest zbudowany przy użyciu procesu 130 nm. SoC był nadal sprzedawany przez firmę Marvell po przejęciu firmy Intel XScale.

PXA16x

PXA168 System On firmy tianyeit.com

PXA16x to procesor zaprojektowany przez Marvell, łączący wcześniej zaprojektowane przez Intela komponenty PXA SoC z nowym rdzeniem procesora ARMv5TE o nazwie Mohawk lub PJ1 z rodziny Sheeva firmy Marvell , zamiast używania konstrukcji wdc Xscale lub ARM. Rdzeń procesora wywodzi się z Feroceon używanego we wbudowanej linii produktów Kirkwood firmy Marvell , ale został rozszerzony w celu zapewnienia zgodności na poziomie instrukcji z XScale IWMMX.

PXA16x zapewnia wysoką wydajność w przedziale cenowym na rynku masowym dla wrażliwych na koszty konsumentów i rynków wbudowanych, takich jak cyfrowe ramki do zdjęć, czytniki elektroniczne, wielofunkcyjne wyświetlacze interfejsu użytkownika drukarki (UI), interaktywne telefony VoIP, kamery monitorujące IP i gadżety do sterowania domem.

PXA930/935

Serie procesorów PXA930 i PXA935 zostały ponownie zbudowane przy użyciu mikroarchitektury Sheeva opracowanej przez firmę Marvell, ale zaktualizowanej do zgodności z zestawem instrukcji ARMv7. Ten rdzeń to tak zwana architektura trójrdzeniowa o nazwie kodowej Tavor; Trójrdzeniowy oznacza, że ​​obsługuje zestawy instrukcji ARMv5TE, ARMv6 i ARMv7. Ta nowa architektura była znaczącym skokiem w stosunku do starej architektury Xscale. PXA930 wykorzystuje technologię 65 nm, podczas gdy PXA935 jest zbudowany przy użyciu procesu 45 nm.

PXA930 jest używany w BlackBerry Bold 9700.

PXA940

Niewiele wiadomo o PXA940, chociaż wiadomo, że jest zgodny z ARM Cortex-A8 . Jest wykorzystywany w BlackBerry Torch 9800 i jest zbudowany przy użyciu technologii 45 nm.

PXA986/PXA988

Po XScale i Sheeva, PXA98x wykorzystuje trzeci projekt rdzenia procesora, tym razem licencjonowany bezpośrednio od ARM, w postaci dwurdzeniowych procesorów aplikacyjnych Cortex A9 wykorzystywanych przez urządzenia takie jak Samsung Galaxy Tab 3 7.0 .

PXA1088

Jest to czterordzeniowy procesor aplikacyjny Cortex A7 z procesorem graficznym Vivante .

IXC

IXC1100

Procesor IXC1100 charakteryzuje się częstotliwościami zegara 266, 400 i 533 MHz, magistralą 133 MHz, 32 KB pamięci podręcznej instrukcji, 32 KB pamięci podręcznej danych i 2 KB pamięci podręcznej mini-danych. Jest również zaprojektowany z myślą o niskim zużyciu energii, zużywając 2,4 W przy 533 MHz. Chip jest dostarczany w 35-milimetrowej obudowie PBGA.

IOP

Linia procesorów IOP została zaprojektowana w celu umożliwienia komputerom i urządzeniom pamięci masowej przesyłania danych i zwiększania wydajności poprzez odciążenie funkcji we/wy od głównego procesora urządzenia. Procesory IOP3XX są oparte na architekturze XScale i mają zastąpić starsze układy z rodziny 80219 sd i i960. Obecnie dostępnych jest dziesięć różnych procesorów IOP: IOP303, IOP310, IOP315, IOP321, IOP331, IOP332, IOP333, IOP341, IOP342 i IOP348. Częstotliwości zegara wahają się od 100 MHz do 1,2 GHz. Procesory różnią się również typem magistrali PCI, szybkością magistrali PCI, typem pamięci, maksymalną dopuszczalną pamięcią i liczbą rdzeni procesora.

Procesor sieciowy IXP

Rdzeń XScale jest wykorzystywany w drugiej generacji linii procesorów sieciowych Intel IXP, podczas gdy pierwsza generacja wykorzystywała rdzenie StrongARM. Rodzina procesorów sieciowych IXP obejmuje rozwiązania przeznaczone dla aplikacji sieciowych w małych i średnich biurach, IXP4XX, po wysokowydajne procesory sieciowe, takie jak IXP2850, zdolne do obsługi OC-192 stawki liniowe. W urządzeniach IXP4XX rdzeń XScale jest używany zarówno jako procesor sterowania, jak i płaszczyzny danych, zapewniając zarówno kontrolę systemu, jak i przetwarzanie danych. Zadaniem XScale w urządzeniach IXP2XXX jest zwykle zapewnienie tylko funkcjonalności płaszczyzny kontrolnej, z przetwarzaniem danych wykonywanym przez mikrosilniki, przykłady takich zadań płaszczyzny kontrolnej obejmują aktualizacje tablicy routingu, sterowanie mikrosilnikami, zarządzanie pamięcią.

CE

W kwietniu 2007 roku Intel ogłosił procesor oparty na XScale, przeznaczony na rynki elektroniki użytkowej , Intel CE 2110 (nazwa kodowa Olo River).

Aplikacje

Mikroprocesory XScale można znaleźć w produktach takich jak popularny komputer podręczny RIM BlackBerry , rodzina komputerów kieszonkowych Dell Axim , większość linii urządzeń podręcznych Zire , Treo i Tungsten firmy Palm , późniejsze wersje Sharp Zaurus , Motorola A780 , Acer n50 , seria Compaq iPaq 3900 i wiele innych urządzeń PDA . Jest używany jako główny procesor w komputerze Iyonix komputer stacjonarny z systemem operacyjnym RISC , oraz NSLU2 (Slug) z systemem operacyjnym Linux . XScale jest również używany w urządzeniach takich jak PVP (przenośne odtwarzacze wideo), PMC (przenośne centra multimedialne), w tym przenośny Creative Zen i czytnik e-booków Amazon Kindle , a także w przemysłowych systemach wbudowanych. Na drugim końcu rynku procesory we/wy pamięci masowej XScale IOP33x są używane w niektórych platformach serwerowych opartych na procesorach Intel Xeon .

Sprzedaż linii procesorów PXA

27 czerwca 2006 r. ogłoszono sprzedaż zestawów procesorów mobilnych Intel XScale PXA. Intel zgodził się sprzedać biznes XScale PXA firmie Marvell Technology Group za około 600 milionów dolarów w gotówce i przejęcie nieokreślonych zobowiązań. Posunięcie to miało na celu umożliwienie Intelowi skoncentrowania swoich zasobów na podstawowej działalności x86 i serwerów. Marvell posiada pełną licencję na architekturę ARM, co pozwala mu projektować chipy do implementacji zestawu instrukcji ARM, a nie tylko licencjonować rdzeń procesora.

Przejęcie zostało zakończone 9 listopada 2006 r. Oczekiwano, że Intel będzie kontynuował produkcję procesorów XScale, dopóki Marvell nie zabezpieczy innych zakładów produkcyjnych, i będzie kontynuował produkcję i sprzedaż procesorów IXP i IOP, ponieważ nie były one częścią umowy.

Wysiłek XScale w firmie Intel został zainicjowany zakupem oddziału StrongARM od Digital Equipment Corporation w 1998 r. Intel nadal posiada licencję ARM nawet po sprzedaży XScale; ta licencja jest na poziomie architektonicznym.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=XScale&oldid=1132832920 ”