ARM首席技術(shù)官:功耗問(wèn)題下的“硅黑暗時(shí)代”(圖)
若沒(méi)有進(jìn)一步創(chuàng)新,設(shè)計(jì)師們將有可能在2020年迎來(lái)“黑暗”的硅世紀(jì)。能耗無(wú)法支撐設(shè)計(jì)出的高密度芯片。ARM公司首席技術(shù)官M(fèi)ike Muller在主要討論FPGA和上網(wǎng)本未來(lái)的ARM年度技術(shù)大會(huì)上這么警告說(shuō)。
他在演講中說(shuō),10年內(nèi)11nm制程技術(shù)將帶來(lái)16倍的晶體管數(shù)、2.4倍的速度。但屆時(shí)那些產(chǎn)品的功耗限制也只有今天的三分之一,致使工程師們只能激活9%的晶體管。
他還說(shuō),研究人員正致力于發(fā)展多種技術(shù),以避免功耗限制束縛未來(lái)設(shè)計(jì)。這些技術(shù)包括:在系統(tǒng)和任務(wù)級(jí)采取更動(dòng)態(tài)的電源管理、芯片上的能源回收、通過(guò)無(wú)線互連的裸片堆疊。
“一些本地超寬帶網(wǎng)絡(luò)是解決三維芯片堆疊的良率和互聯(lián)問(wèn)題的最佳途徑?!?/FONT>
在一次獨(dú)立的圓桌會(huì)議討論中,Xilinx公司闡明了本周早些時(shí)候所公布的與ARM合作計(jì)劃的具體目標(biāo)。基本上,Xilinx就是要重啟努力為它的FPGA創(chuàng)建一個(gè)片上系統(tǒng)環(huán)境,以ARM內(nèi)核搭配升級(jí)版AMBA總線取代自己沿用至今的PowerPC搭配IBM Core Connect總線。
ARM和Xilinx已經(jīng)共同合作了大約一年,準(zhǔn)備在2010年推出他們的第一款產(chǎn)品。該產(chǎn)品采用下一代AMBA總線,目前已進(jìn)入后期開(kāi)發(fā)。下一代AMBA擁有連貫特性,可以用作片內(nèi)/片外總線;可以向下兼容;配置工作于不同帶寬的ARM、PowerPC或Xilinx MicroBlaze內(nèi)核。
與此同時(shí),Xilinx還在擁抱更開(kāi)放的EDA工具、格式,例如IP核心元數(shù)據(jù)詳細(xì)描述(IP Exact description of core metadata)。Xilinx營(yíng)銷(xiāo)與商業(yè)開(kāi)發(fā)副總裁Vin Ratford說(shuō):“我們力圖打造一個(gè)可以容納更多專利的系統(tǒng),AMBA正是實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的途徑之一”。
ARM不是活動(dòng)中唯一一家將把目光放在FPGA之上的公司。Cypress半導(dǎo)體公司可能將為該公司可編程片上系統(tǒng)(PSoC)的新產(chǎn)品增加FPGA功能。
“我想我們已經(jīng)覆蓋了微控制器市場(chǎng),現(xiàn)在我們要把PSoC推往新的方向?!彼€補(bǔ)充說(shuō),“FPGA專利已經(jīng)失效,現(xiàn)在沒(méi)什么可以阻止我們?cè)谖磥?lái)將FPGA加入這些芯片”。Cypress還可能會(huì)將DSP和以太網(wǎng)MAC等其它一些區(qū)塊整合進(jìn)PSoC設(shè)備?!拔覀冋诮g盡腦汁想新點(diǎn)子?!彼@么說(shuō)道。
在系統(tǒng)層面,由臺(tái)灣合約生產(chǎn)的ARM/Linux迷你上網(wǎng)本是大會(huì)焦點(diǎn)。Muller展示了通過(guò)Nvidia Tegra處理器處理Adobe Flash 10視頻的富士康Mobinnova超輕薄上網(wǎng)本,該功能彌補(bǔ)了此類(lèi)系統(tǒng)在軟件堆棧方面的一大缺憾。
其它超輕薄迷你上網(wǎng)本設(shè)計(jì)由Pegatron、Quanta等公司帶來(lái),采用了Freescale、Marvell、TI基于ARM的處理器。所用操作包羅萬(wàn)象,有Google Anroid、Ubuntu Linux、Windows CE等。
富士康的Mobinnova上網(wǎng)本通過(guò)Nvidia Tegra處理器播放Adobe Flash 10視頻,活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)展出的大量采用ARM處理器的輕薄ODM迷你上網(wǎng)本設(shè)計(jì)之一。
Mentor Graphics公司將在年底前為PowerPC芯片推出Android開(kāi)發(fā)包,ARM Cortex版開(kāi)發(fā)包將在明年4月到來(lái)。該公司此前已經(jīng)推出了面向MIPS內(nèi)核的Android開(kāi)發(fā)環(huán)境,幫助工程師們?yōu)槭謾C(jī)以外的設(shè)備定制Android。