發布日期：2022-07-15 點擊率：55
Apollo是IMEC多模式多媒體(M4)項目的繼續,開始于今年4月并預計持續到2010年中期,即使作為M4項目結尾的幾款90nm的芯片的流片仍懸而未決。與M4一樣,Apollo的目的是作為業內開拓者而制造一款多標準移動終端,不過M4是以軟件定義無線(SDR)為目標,Apollo則有望在可工作于60GHz載頻的認知無線電終端上繼續取得進展。
在前不久IMEC召開的研究回顧年會前的短暫吹風會上,研究人員們表示,雖然Apollo的目標是實現45nm芯片,但在多處理技術和設計工具的架構方面已做出成績。在6個月時間內,Apollo項目已開發出一款多處理支持工具和一種具變易意識(variability-aware)的設計方法。
Apollo是由八個獨立但互相關聯的技術項目組成,這些項目包括:技術意識設計(TAD)、處理器和編譯器架構、以及多處理器支持等,據IMEC的游牧嵌入式系統技術業務總監Serge Vernalde介紹。
帶VLIW處理和可重配置陣列的Adres處理器是M4基帶芯片的核心,它可能在Apollo項目中被重新設計。
類似,為M4開發的工作在6GHz的Scaldio CMOS模擬前端(AFE)不僅可以在該頻率上進行重新設計,而且可以通過一個60GHz CMOS AFE來進行補充。該AFE預計于2008年第二季度以45nm數字CMOS技術流片,IMEC無線系統的科技總監Liesbet Van der Perre表示。
作為M4項目關鍵合作者的三星預計將重新制定其協議。同時,高通已在Apollo計劃內簽署了參與TAD計劃的協議。TAD的目標是將制造的可靠性和良率提升到系統設計層面。IMEC的資深科學家Miguel Miranda解釋了寬松的時序約束一般是如何改進良率的,雖然這樣做會稍微增加平均能耗。
盡管超低能耗是IMEC項目的目標,但在能耗與良率間的權衡是對設計優化的一種有價值補充,特別是它能作為一種保障,以防止工藝變易抵消掉工藝節點進步所帶來的好處。
Adres處理器目前仍是Apollo的基本處理器,但我們已著眼于即將出現的工業處理器架構,并對其進行了擴展,IMEC負責設計技術的科技總監Diederik Verkest表示。“Adres的功耗指標已經很不錯了,它的每周期指令(IPC)可達16-20。現在,我們想試試如何嵌入多線程以更好地填充陣列。”Verkest透露。他們的目標是使IPC達到50。
研究人員的目的是分割Adres、并從4 x 4的陣列中分離出控制VLIW處理器。“我們還在調研商業方案,”Verkest說,“TI的C64系列是VLIW架構,此外還有許多新架構,例如Silicon Hive公司的架構。”可重配置陣列很可能是8 x 8的,以便在關閉芯片上的多個處理器前能提供更多并行機會。
從應用軟件中析取并行是改進性能與降低功耗的關鍵。為達到這個目的,IMEC開發出多處理并行助手(MPA)。根據設計師提供的并行指令,MPA可檢查并行機制、插入必要的通信和同步基元(primitive),并為多個處理器生成代碼。Verkest表示,該工具支持迅速探測來自于連續C代碼的并行映射。
另外,IMEC支持CleanC——這是一種關于如何編寫C代碼的帶有28條原則和約束的編程格式,非常適合多處理器。為了幫助軟件開發者使用該格式,IMEC開發出一種能分析軟件并指出違反CleanC編程格式的分析工具。然后,執行用戶導向的代碼轉換以使代碼符合要求。該分析工具已集成進Eclipse 3.3開發環境(在CDT4.0內),Eclipse 3.3是一種C/C++開發者工具,Verkest介紹。
圖1:Apollo由八個獨立但互相關聯的技術項目組成。
Apollo為獨立后的M4S NV帶來更多價值
IMEC內部向Apollo項目的轉移將為M4S NV增添價值,IMEC主管設計研究的副總裁Rudi Lauwereins表示。設立M4S是為了對M4實施商業化運做。“Apollo為M4S提供了路線圖。”Lauwereins表示。
M4S NV是從IMEC剝離而出的一家無晶圓廠的半導體公司,它計劃推出一款可編程可升級的無線收發器芯片、以及一款基于自適應無線電基帶引擎(Bear)架構的器件。
該公司計劃推出的Scaldio RF收發器和Bear基帶處理器都是作為M4研究項目、過去三年中在位于比利時Leuven的IMEC開發的。
M4S于五月份正式成立,但其商業計劃在一年多前就得到風險投資的追捧——可以追溯到去年10月末、2006年先進研究回顧大會后的Leuven。M4S NV目前正努力進行Series A的一輪融資,計劃募集1,200萬美元,M4S的CEO Ivo Vandeweerd表示。
“我們關注的焦點是工作在170MHz到6GHz的Scaldio可重配置RF收發器。它覆蓋了許多載頻,因而得以脫穎而出。它允許人們以一款單芯片的RF芯片來提供WLAN、藍牙、WiMax和移動電視。”Vandeweerd說。據稱Scaldio的功耗指標也很出色。
雖然Scaldio覆蓋了蜂窩通信頻率,M4S也許不會選擇在該領域進行競爭,Vandeweerd表示。“它可以處理GSM和3D,但我們大概不會那么做。我們的愿景是推出一個多標準的無線模塊,除了蜂窩通信外,它可什么都做。”
IMEC的M4項目不僅僅是要開發一款RF收發器,雖然Vandeweerd也承認提供一個完整RF和基帶模塊大有好處。“若你只賣RF,則將受制于基帶供應商。我們需要全套的解決方案。”他說,“我們計劃開發一款SoC,它會整合從IP供應商那里買到的基帶處理器。”
IMEC的Bear基帶包括一個ARM處理器、一系列專用硬件模塊和兩個IMEC設計的動態可重配置嵌入式系統架構(Adres)處理器內核,雖然IMEC正在考慮重新制造Adres處理器并將其粗粒度(coarse-grained)陣列與一個工業VLIW處理器連接起來。
M4S的Vandeweerd也持同樣觀點。“我們有若干選擇,” Vandeweerd說,“我們可從Silicon Hive得到IP、可采用Adres或恩智浦的擴展向量處理器(EVP),且Imagination Technology也有很好的技術。我們可能打造一款基于ARM核的65nm基帶IC,并利用系統級封裝將其與一款130nm Scaldio芯片整合在一起。我們計劃在2009年第一季度將其推向市場。”
但IMEC游牧電子系統業務經理Serge Vernalde指出,M4S并非Apollo知識產權的唯一商業化道路。Apollo的合作伙伴(IMEC并沒透露都是誰)也可接觸到這些成果。
IMEC分別在2005年9月和2006年7月推出了Scaldio-1和Scaldio-1b,它們都是以130nm的CMOS工藝實現的。在IMEC無線系統科技總監Liesbet Van der Perre主持下工作的研究人員,現正進行Scaldio-2的開發。Scaldio-2是用45nm工藝技術對Scaldio的重新實現,仍以6GHz最高頻率為重心。
該小組正在開發另一個囊括了Scaldio可升級無線電原理、可工作于60GHz的RF收發器。這款器件和Scaldio-2預計都將于2008年第二季度投片。
作者:蔡培德
