Οι μηχανικοί μπορούν να μειώσουν το μέγεθος και την ισχύ στο μισό διαγράφοντας τις αχρησιμοποίητες λογικές πύλες στον γενικό μικροελεγκτή.
Εικόνα: iStockPhoto Ο Rakesh Kumar, Αναπληρωτής Καθηγητής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών στο Ιλινόις, δήλωσε: «Ο επεξεργαστής είναι υπερβολικά σχεδιασμένος για τις περισσότερες εφαρμογές. Ένα γνωστό και απαραίτητο γεγονός είναι: για να έχουμε προγραμματισμό και ευελιξία, το περιεχόμενο στον επεξεργαστή είναι περισσότερο Εφαρμογή είναι περισσότερο. Ειδικότερα, η κατάσταση ισχύει ιδιαίτερα για μικροελεγκτές εξαιρετικά χαμηλής ισχύος που οδηγούν την πιο πρόσφατη ενσωματωμένη υπολογιστική πλατφόρμα (όπως φορητές συσκευές και αισθητήρες Internet of Things). Συνήθως τρέχουν μια πολύ απλή εφαρμογή Δεν υπάρχει κάτι άλλο (ακόμα και αν δεν υπάρχει λειτουργικό σύστημα), αυτό σημαίνει ότι τα περισσότερα κυκλώματα στο τσιπ δεν έχουν δει καθόλου δεδομένα. Ο John Sartori, Επίκουρος Καθηγητής του Πανεπιστημίου της Μινεσότα (οι φοιτητές του Kumar), και ο μαθητής τους αποφάσισαν να λύσουν αυτό το πρόβλημα των απορριμμάτων. Η λύση τους ξεκινά με το σχεδιασμό του ερευνητικού γενικού μικροελεγκτή. Βρήκαν έναν γρήγορο τρόπο για να προσδιορίσουν ποιες λογικές πύλες δεν συμμετείχαν ποτέ στην εφαρμογή που πρέπει να εκτελεστεί και στη συνέχεια διαγράφει αυτές τις επιπλέον πόρτες. Το αποτέλεσμα είναι ο "προσαρμοσμένος επεξεργαστής" που είπε ο Kumar, ο οποίος είναι μια ελαχιστοποιημένη, πολύπλοκη, χαμηλότερη έκδοση του αρχικού μικροελεγκτή που προορίζεται να εκτελεί μόνο την επιθυμητή εφαρμογή. Τον Ιούνιο, στο Διεθνές Συμπόσιο για την 44η Αρχιτεκτονική Υπολογιστών στο Τορόντο, οι Kumar και Sartori παρουσίασαν λεπτομερώς το έργο προσαρμοσμένου επεξεργαστή.
Ο Kumar είπε: «Η μέθοδός μας είναι να βρούμε όλο το υλικό που εγγυάται η εφαρμογή για το αχρησιμοποίητο, ανεξάρτητα από την είσοδο. Το υπόλοιπο είναι ένα σύνολο ή υπερχαράκτη, το οποίο είναι όλες οι πιθανές διαδρομές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα δεδομένα. Στη συνέχεια αφαιρούμε κανένα Αγγίζοντας το υλικό. Ξεκινούν από τον μικροελεγκτή MSP430, κάνοντας προσαρμοσμένα σχέδια για την υλοποίηση εφαρμογών όπως ο γρήγορος μετασχηματισμός Fourier, οι συναρτήσεις αυτοσυσχέτισης και το φιλτράρισμα παρεμβολής. Η λογική πύλη μόνο των μισών από αυτά τα σχέδια είναι μέρος του αρχικού σχεδίου μικροελεγκτή. Μάλιστα, σε 15 κοινές εφαρμογές μικροελεγκτών που μελέτησαν, δεν χρειάζεται πάνω από το 60% της πόρτας. Κατά μέσο όρο, ο σχεδιασμός του μεγέθους του τσιπ μειώνεται κατά 62%, και η κατανάλωση ενέργειας μειώνεται κατά 50%. Η μέση εξοικονόμηση ενέργειας φτάνει το 65% με τη χρήση μιας μετάδοσης σήματος μικρότερης απόστασης.
Ο Sartori είπε: «Είναι πραγματικά εκπληκτικό. Οι περισσότεροι πιστεύουν ότι σχεδόν όλα τα πράγματα χρησιμοποιούνται σε έναν τόσο μικρό και απλό επεξεργαστή. αλλά για μια δεδομένη εφαρμογή, υπάρχουν πολλές λογικές πύλες. Πλήρης διαγραφή και το λογισμικό εξακολουθεί να είναι τέλειο. " Εάν θέλετε ο επεξεργαστής να εκτελεί δύο ή περισσότερες εφαρμογές, αυτή η μέθοδος εξακολουθεί να ισχύει· μπορεί να χειριστεί ακόμη και το λειτουργικό σύστημα συν την εφαρμογή. Δοκίμασαν με το λειτουργικό σύστημα Freertos σε πραγματικό χρόνο. Όταν λειτουργεί μόνο του, το 57% της πόρτας αγγίζεται εντελώς. Εάν το Frertos εκτελείται με οποιαδήποτε από τις παραπάνω 15 εφαρμογές, μόνο το 27% της πόρτας δεν χρησιμοποιείται, αλλά ο Kumar επεσήμανε ότι αυτές οι εφαρμογές συνήθως τρέχουν "γυμνό μέταλλο" - δεν χρειάζονται λειτουργικά συστήματα.
Γιατί δεν παραγγέλνετε ASIC (αποκλειστικό ολοκληρωμένο κύκλωμα); Μια πρόταση: κόστος. Ο Kumar είπε ότι ο ενσωματωμένος μικροελεγκτής είναι κατάλληλος για χρήση χαμηλής χωρητικότητας, χαμηλού κόστους, από τη σχεδίαση κεφαλής και τη δοκιμή του κόστους του ASIC. Αυτή η διαδικασία απλοποιείται ξεκινώντας από τον τυπικό σχεδιασμό μικροελεγκτή και είναι φθηνότερη.
Ο Kumar είπε ότι αυτό είναι σαν ένα "μαύρο κουτί". Εισαγάγετε μια εφαρμογή, βγάζει το σχέδιο του επεξεργαστή. "Ο Tom Hackenberg, επικεφαλής αναλυτής του Embedded Processor of Market Research, είπε ότι τα πράγματα μπορεί να μην είναι τόσο απλά. Η δοκιμή, η επαλήθευση και άλλα κόστη που προέκυψαν κατά την ανάπτυξη νέων τσιπ εφαρμογών εξακολουθούν να υπάρχουν. Εάν αυτή η τεχνολογία δεν μειώσει το κόστος της διαδικασίας σχεδιασμού, ο φθηνός μικροελεγκτής (κατά μέσο όρο περίπου 1 $, αλλά μόλις 25 σεντς) εξακολουθεί να είναι μια επιτυχημένη λύση.
Ωστόσο, ο Hackenberg είπε: «Εάν αυτή η ιδέα έχει τα χαρακτηριστικά που λένε, ο σχεδιασμός του σχεδιασμού που έχει σχεδιαστεί για συγκεκριμένες εφαρμογές μπορεί να είναι μια απλούστερη διαδικασία».
Οι ερευνητές μηχανικοί από την ARM του Κέμπριτζ της Αγγλίας ελπίζουν ότι τα πράγματα μπορούν να γίνουν τόσο απλά. Εργάστηκαν σκληρά για να αναπτύξουν ένα έργο που ονομάζεται "Plastic ARM", το οποίο είναι ένας μικροελεγκτής μιας χρήσης που κατασκευάζει 1 σεντ σε πλαστικά χρησιμοποιώντας έντυπη ηλεκτρονική τεχνολογία. Η πρώτη τους δοκιμή κατέλαβε 7.5 τετραγωνικά εκατοστά. Ο James MYERS, ο επικεφαλής του έργου, είπε ότι μετά από έναν ολόκληρο χρόνο σκληρής δουλειάς, επιτέλους ολοκλήρωσε τον στόχο του 1 τετραγωνικού εκατοστού και μπορεί να τον προσαρμόσει ανάλογα με την εφαρμογή. Με αυτό το καλοκαίρι, με τη βοήθεια ενός μαθητή στο Sartori, σχεδιάζουν να χρησιμοποιήσουν προσαρμοσμένη τεχνολογία επεξεργαστή για να δουν αν μπορούν να επιτύχουν τα ίδια ή καλύτερα αποτελέσματα.
Είπε, «Χρησιμοποιήστε ηλεκτρονική τεχνολογία εκτύπωσης, ο σχεδιασμός του τσιπ σχεδιασμού πρέπει να είναι χαμηλότερος από το πυρίτιο. Θα πρέπει να υπάρχουν περισσότερες ευκαιρίες για το σχεδιασμό για συγκεκριμένες εφαρμογές, αλλά εάν το κόστος σχεδιασμού παραμένει αμετάβλητο, δεν θα πρέπει να είναι αυτό. Θέλω Είναι μειωμένο κόστος σχεδίασης και κόστος κατασκευής. Εάν μπορείτε να δημιουργήσετε αυτόματα μια προσαρμοσμένη έκδοση του επεξεργαστή, είναι πολύ ωφέλιμο. " Αρχικός σύνδεσμος: https://www.eeboard.com/news/chip-4/ Αναζητήστε το δίκτυο πάνελ, δώστε προσοχή, πλακέτα ανάπτυξης καθημερινής ενημέρωσης, έξυπνο υλικό, υλικό ανοιχτού κώδικα, δραστηριότητα και άλλες πληροφορίες μπορούν να σας κάνουν να κυριαρχήσετε. Συνιστώμενη προσοχή!
[Η εικόνα σάρωσης του WeChat μπορεί να πληρωθεί απευθείας] Τεχνολογία νωρίτερα: Μην σταματήσετε ποτέ το κεχρί 5x και το miUI9, αύριο, η Millet κυκλοφορεί επίσης το δικό σας τεχνητό έξυπνο προϊόν έξυπνο ηχείο Xiaomi;
Βαριά λίρα: Τέλος της εποχής «κανόνας» των operators, το iphone8 θα εξοπλιστεί με E-SIM;
Το "σενάριο" του LeTTV της Jia Yueping έφτασε στο τέλος και πώς είναι το LeTTTTVTT του Jia Yue Ting θα αλλάξει σε αντικατάσταση της πόρτας!
Το iPhone8 που βασίζεται στην τεχνολογία τεχνητής νοημοσύνης είναι η νικήτρια μέθοδος της Apple για να ανοίξει τον εγχώριο κατασκευαστή κινητών τηλεφώνων.
Σημείωση!
άλλο προϊόν μας:
