阵列处理器系统芯片的发展
为了解决深亚微米技术的"红墙"问题与嵌入式应用的小型化问题,硅基芯片的TSV三维集成制造技术得到了发展。IBM、Intel与Samsung等都采用了TSV(Through-Silicon-Via,硅穿孔封装)的三维集成技术。据IBM称,TSV技术能使芯片数据所需要的传输距离缩短1000倍,连线数目增加100倍,功耗低达20%。IBM将把TSV技术应用到无线通信芯片、电源处理器、Blue Gene超级计算机芯片和高带宽内存中。我国2006年全国科学大会提出的"十六专项"体现了芯片设计、制造与应用的产业链特点。在"十六专项"的战略任务的牵引下,有望使我国的芯片技术跟上"摩尔预言"的发展步伐。制造技术的统一就是指三维集成的TSV技术的统一,以实现嵌入式计算机小型化与解决深亚微米的Red brick Wall(红墙)问题;也是提高我国芯片制造能力的必经之路。从设计上讲,APU系统芯片的阵列体系结构,以及传感器、显示器与存储器等芯片都是阵列的,是正好适合于TSV技术的应用的。
结语
APU系统芯片是基于三维集成的TSV制造技术的统一,随应用演变的数学技术的统一、邻接互连的阵列芯片的统一、以及SIMD与MISD/MIMD的指令流计算模式的统一设计的。因为计算机的ISA是随应用演变的数学技术与硅基芯片的制造技术的发展而不断创新的,APU系统芯片设计主要体现在统一改变的并行计算ISA模型上,即DLP计算与ILP计算统一后的双指令格式的ISA模型上。
APU系统芯片的应用需求:精度(字长)、速度(主频,阵列大小)、存储容量、可靠性与功耗等是ISA设计的先导,来源于随应用演变的数学技术,因此,需要为系统设计者提供ISA设计的平台。在APU系统芯片的统一语言的支持下,ISA设计平台也是可以统一的,使它成为不同应用领域的系统设计者的协作工具。
- 多核体系结构的发展(03-06)
- 从体系结构的演变看高性能微处理器的发展趋势(03-14)
- 嵌入式数控系统软硬件体系结构(09-19)
- 嵌入式处理芯片设计的新动向和新设计方式(02-04)