Средства и методы разработки

Intel PXA270 <-> AMD Alchemy AU1000: кто кого в нашем ембеддерском мире? Вот все шумят ARM, ARM. А что еще есть? PowePC? Круто, но дороговато. И решил я тут серьезно приглядеться к MIPS. И сравнить PXA270 (как некоем роде вершину _реально_ доступного в ARM мире) и AMD Alchemy AU1000 - как очень и очень достойного представителя MIPS. *************** Общие данные *************** *************** Архитектура *************** ** PXA270 ARM V5TE, до 624 Мгц ** AU1000 MIPS 32 (4Kc, насколько я сумел понять), до 500 Мгц *** Цена, доступность ** PXA270 312 Мгц - 25$. Довольно распространен. ** AU1000 266 Мгц - 30$. Распространен менее. *************** Средства разработки, OS *************** ** PXA270 * JTAG Wiggler, Raven, масса коммерческого добра * Компилеры, тулчейны GCC, масса коммерческих продуктов * OS Linux 2.4 Linux 2.6 (драйверов меньше) eCos * особые условия Есть IPP. Очень мощная оптимизировання либа от Интела. Там много всего хорошего :) http://www.caxapa. …echo/arm.html?id=47957 http://electronix. …showtopic=11378&hl=ipp ** AU1000 * JTAG Wiggler, Raven * Компилеры, тулчейны GCC, GreenHills Multy * OS Linux 2.4 eCos - вот тут http://exegin.com/q50.pdf * Evaluation board with industry standard microcontroller * Extensive peripheral support * Board schematics * FPGA/PLD source * eCos real-time operating system (open source) * FreeBSD TCP/IP stack (open source) * GNU cross-compiler and development tools for Linux * особые условия Нашелся очень интересный ресурс по MIPS http://www.linux-mips.org/wiki/Main_Page Секция эмуляторов впечатляет http://www.linux-mips.org/wiki/Emulators Это вообще шедевр! Очень хороший (судя по доке) симулятор. http://www.gavare.se/gxemul *************** Eval борды, Starter киты, пр. *************** ** PXA270 http://www.toradex …d_Computer_Module.html процессорное ядро - 99 Euro готовый набор - 399 Euro Линух от производителя. Вроде как сюда их кто-то возит. ** AU1000 http://www.netcore.ru/buy/ 320$ вполне нормальная готовая плата с линухом. *************** Корпус, разводка *************** ** PXA270 BGA 1.0 6 рядов с "вырезами". 4 или 6 слоев печатка. ** AU1000 BGA 1.0 4 ряда. Это покажется фантастикой, но народ клянется, что развел на 2-х слоях http://electronix. …ex.php?showtopic=11272 *************** Ядро *************** ** PXA270 * Intel XScaleR microarchitecture with IntelR Wireless MMX. Technology * 7 Stage pipeline * 32 KB instruction cache * 32 KB data cache * 2 KB ЃgminiЃh data cache * Extensive data buffering * 256 Kbytes of internal SRAM for high speed code or data storage preserved during low-power states ** AU1000 * 266, 400, or 500 MHz * MIPS32 instruction set 32-bit architecture * 16KB instruction and 16KB data caches * High speed multiply-accumulate (MAC) and divide unit * Scalar 5-stage pipeline * Load/store adder in I-stage (instr decode) * Scalar branch techniques optimized: Pipelined register file access in fetch stage * Zero penalty branch * 1.5-V core @ 266 MHz and 400 MHz * 1.8-V core @ 500 MHz * 3.3-V I/O *************** DSP возможности *************** ** PXA270 * MAC Single Cycle Throughput (16*32) * 16-bit SIMD * 40 bit Accumulator * поддержка насыщающейся арифметики ** AU1000 * Multiply-Accumulate (MAC) and Divide Unit * Max issue rate of one 32x16 MAC per clock * Max issue rate of one 32x32 MAC per every other clock * Operates in parallel to CPU pipeline * Executes all integer multiply and divide instructions * 32 x 16-bit MAC hardware *************** Особенности схемотехники, периферия *************** ** PXA270 * Одна шина на все - SDRAM, периферию. * AC 97 audio port * I2S audio port * USB Client controller * USB Host controller * USB On-The-Go controller * Three high-speed UARTs (two with hardware flow control) * FIR and SIR infrared communications port * SD Card / MMC Controller (with SPI mode support) * Memory Stick card controller * Three SSP controllers * Two I2C controllers * Four pulse-width modulators (PWMs) * LCD Набор периферии очень богатый. ** AU1000 * Отдельная шина на SDRAM ! * GPIO (32 total, 5 dedicated for system use) * Two 10/100 Ethernet MAC controllers * USB 1.1 device and host controllers * Four UARTs * IrDA controller * AC’97 controller * I2S controller * Two SSI controllers * PCMCIA interface Набор периферии средненький. Для embeded более интересен AU1100 * GPIO (48 total, 13 dedicated for system use) * 10/100 Ethernet MAC controller * USB 1.1 device and host controllers * Three UARTs * IrDA controller * AC’97 controller * I2S controller * Two SSI controllers * Two Secure Digital (SD) controllers * LCD controller * PCMCIA interface Но он в BGA 0.8 8 рядов... *************** Дристанометрия (Dhrystones) *************** ** PXA270 Точных данных именно по PXA270 не нашел. :( http://icalepcs200 …dings/PAPERS/WE615.PDF PXA 250 235 Dhrystone 2.1 MIPS @ 206 MHz = 1.14 DMIPS/MHz. ** AU1000 http://www.mips.co …/dhrystone_results.pdf Dhrystone Benchmark Results for Products of MIPS Technologies, Inc. 4Kc™ - 1.39 DMIPS/MHz (Dhrystone version 2.1) 4KEc™ - 1.53 DMIPS/MHz (Dhrystone version 2.1) Какое именно ядро лежит в основе AU1000, я не понял. :( http://www.ampro.ru/encore-m3.htm "Процессор AMD Alchemy Au1500 MIPS32 400 МГц На тактовой частоте 400 МГц производительность изделия оценивается величиной 480 MIPS по стандартному тесту Dhrystone 2.1!" Т.е. 1.2 DMIPS/MHz. Сама AMD говорит чуть ли не о 2 DMIPS/MHz :) http://www.mips.co …/Fall2001/Fall2001.pdf CORE DMIPS/MHZ ARM7™ 0.9 MIPS32™ 4KEp™ 1.35 ARM9™/9E 1.1*/1.16 MIPS32 4K™ 1.3 MIPS32 4KE™ 1.35 ARM10 1.3 MIPS64™ 5K™ 1.4 MIPS64 20Kc™ 1.7 1.35 DMIPS/MHz упоминается во многих источниках - его и возьмем за основу. 500*1.35 = 675 624*1.14 = 711 Т.е. "в попугаях" PXA270 может чуть быстрее. *************** MPEG 4 Encoding *************** ** PXA270 http://softwarefor …id=IPP&message.id=3255 you can use IPP media sample together with IPP for IXP. It contains MPEG4 encoder end decoder. Our measurement show that encoder should provide performance about 24 FPS for CIF resolution on PXA270 system. CIF = 352x288. Заметим, довольно сильный результат для неспециализироанного процессора ** AU1000 http://www.netcore.ru/card/ncvid/ Они используют _программынй_ кодек http://www.xvid.org (оптимизировали сами - молодцы!!!) * при использовании одного видеоканала 14 кадра/сек 352x288 * при использовании четырех видеоканалов 9 кадра/сек 352x288 Тут, правда, чуть другое написано http://www.tral.ru …cteristics/index.khtml * при использовании одного видеоканала - 14 кадра/сек 352x288 (CIF) * при использовании четырех видеоканалов - 8 кадра/сек 352x288 (CIF) Качество у них неплохое: они мне прислали ролик - мне понравилось! *************** Перспективы роста *************** ** PXA270 Расти особо некуда. Только ждать следующего камня от Интела. PCI можно прикрутить при помощи внешнего моста от QuickLogic http://www.linuxde …news/NS2920144451.html "QuickLogic has introduced a PCI bridge for Intel's PXA27x ("Bulverde") XScale chips targeting mobile multimedia devices." Но сейчас на сайте QuickLogic я такой инфы не нашел. Поскольку у PXA270 всего одна внешняя шина - эффективность такой реализации PCI будет сомнительна. Что касается Xscale с PCI - то они дорогие и редкие. ** AU1000 Расти есть куда! Целое семейство чипов, в том числе с PCI и прочими приятными вещами. Чипы с PCI имеют 3 внешние шины - SDRAM, PCI и прочая периферия. Это сильно повысит эффективность при пакетной передаче SDRAM и PCI. *************** Особые условия *************** По MIPS очень мало информации. Всего несколько книжек. Людей, знающих эту архитектуру тоже,вероятно, не очень много! *************** Мои ламерские выводы *************** Как говорят дети "Почему все, что полезное, невкусное?". В качестве "сердца" универсальной "охранно-телеметрической-передачи данных" системы, которыми я занимаюсь, AUxxxx подходит чуть лучше * MPEG 8 fps меня устроит * конвейер короче, тактовая выше - эффективная производительность будет выше * большой набор камней - PCI и пр. * PCI все-таки крайне полезная штука. Сделал мамку с PC-104+ разъемом - и все в ажуре. А туда и DSP присобачить можно, и спец. MPEG 4 кодек и пр. * DSP возможности примерно одинаковые. PXA270 имеет SIMD, т.е. теоретически он может дать 1.2GMAC производительности на 16 битах - это если удастся оптимизировать. * PXA 270 имеет 256 к быстрой памяти на кристалле. Это даст большое ускорение на оптимизированных алгоритмах. Один из немногих существенных + PXA270. PXA 270 приведет к первому "продажному" результату быстрее - это очевидно! Но перспективы роста гораздо меньше. Еще в MIPS приятна независимость. Их много кто делает: * IDT * Toshiba * PMC Sierra * Broadcom А вот с приложениями, написанных с использованием IPP, никуда особо не соскочишь - будешь крутиться вокруг PXAxxx. В общем, я понимаю, почему китайцы выбрали для копирования в качестве "национального процессора" именно MIPS. Кто чего может возразить, добавить и пр.? Буду ОЧЕНЬ признателен. Интересные статьи по теме http://www.terralab.ru/system/235190/ Архитектура процессоров. CISC и RISC http://www.terralab.ru/system/235537/ Архитектура процессоров. Конвейер, суперскалярные и Out-of-Order-процессоры http://www.terralab.ru/system/235565/ - очень рекомендую! Архитектура процессоров. MIPS, Sparc, ARM и PowerPC