DSPs mit höchster Leistung und niedrigstem Stromverbrauch

Do Something Phenomenal

Zwei neue DSP-Kerne brechen alle Rekorde, was Leistung und Energieeffizienz betrifft. Der C64x-Kern bietet zehnmal höhere Leistung und der C55x-Kern sechsmal geringeren Energieverbrauch als andere programmierbare DSPs.

Die neuen Digital Signal Prozessor Kerne von Texas Instruments eignen sich für das gesamte Spektrum zukünftiger Infrastrukturapplikationen von Consumer-Anwendungen bis zur Breitbandkommunikation. Die Einsatzmöglichkeiten reichen von der digitalen Sprach- und Datenverarbeitung bis hin zu Audio- und Videoanwendungen.

Der C64x-Kern
Der neue TMS320C64x DSP-Kern bietet die weltweit höchste DSP-Leistung mit Taktfrequenzen von bis zu 1,1 GHz, die eine Verarbeitungsleistung von nahezu 9.000 Mio. Instruktionen pro Sekunde (MIPS) erlauben. Damit übertreffen sie die DSP-Leistung des derzeit in der Industrie führenden TMS320C62x um das Zehnfache. Der C64x baut auf dem TI C62x auf, der bereits erste Wahl für Hersteller von drahtlosen Basisstationen der dritten Generation und DSL-Systemen ist. Der C64x bietet die Leistung sowohl für zukünftige Breitband-Kommunikationsinfrastrukturen als auch für hochpräzise Bildverarbeitung für den Medizin- und Sicherheitsbereich sowie Netzwerkanwendungen in Fernsehqualität.
Der C64x basiert auf der modernen VLIW-Architektur VelociTI und steigert mit den VelociTI.2 Erweiterungen nicht nur die Geschwindigkeit von Kommunikations- und Bildverarbeitungsanwendungen, sondern ermöglicht es auch, mehr DSP-Operationen in weniger Verarbeitungszyklen unterzubringen. Die Kombination von sehr hohen Taktraten und innovativen Architekturverbesserungen sorgt für eine Verzehnfachung der Leistung gegenüber dem heute führenden Produkt für wichtige Anwendungen. Der C64x nutzt die Möglichkeiten des führenden C-Compilers des C62x. Damit lässt sich die neue Technologie so einfach handhaben wie bei der vorherigen Generation. Die neuen Erweiterungen dienen der Verbesserung der parallelen Verarbeitung. So ermöglichen beispielsweise duale Befehlsregister für 8/16-Bit die Verarbeitung von nahezu neun Milliarden 8-Bit Multiplikations-Akkumulationszyklen (MAC) pro Sekunde. Spezialisierte Instruktionen verbessern den Datenfluss, reduzieren die Codegröße im Speicher und beschleunigen wichtige Anwendungsaufgaben, wie beispielsweise Fehlerkorrektur, Bitmanipulation oder Bewegungsabschätzung und -kompensation. Bestehender Code für den C62x ist auch uneingeschränkt auf den C64x DSPs lauffähig. Damit können Entwickler wertvollen Softwarecode wiederverwenden, und die Investitionen der Anwender sind geschützt.

Der C55x-Kern
Der neue TMS320C55x DSP-Kern zeichnet sich durch einen bisher unerreichten Stromverbrauch von nur 0,05 mW pro MIPS und hohe Leistung bis zu 800 MIPS aus. Der Stromverbrauch des C55x beträgt nur ein Sechstel des in der Industrie führenden TMS320C54x. Mit der dadurch erzielten erheblichen Verlängerung der Batterielaufzeiten verändert er nicht nur Branchen wie Musik, Fotografie oder Medizin. Er eröffnet auch ein ganz neues Zeitalter leistungsfähiger persönlicher und portabler Produkte im Miniaturformat. Der C55x baut auf dem TI C54x auf, der als bislang energieeffizientester DSP der Industrie in 70 Prozent aller Mobilfunktelefone der Welt zu finden ist. Mit einer auf das Vierfache gesteigerten Batterienutzung ermöglicht er die Verlängerung der Mobilfunknutzung von bisher Tagen auf Wochen. Der C55x gibt auch Impulse für die Entwicklung von persönlichen medizinischen Produkten wie etwa Cochlear-Implantaten, die tauben Personen das Hörvermögen zurück geben und lange Batterielaufzeiten erfordern.
Der C55x ist eine Obermenge des C54x und unterstützt neue Programmierfunktionen, ohne dabei die Softwarekompatibilität mit vorhandenem C54x-Code aufzugeben. Neben der äußerst geringen Leistungsaufnahme sorgen ausgereifte Power-Management-Funktionen für eine noch bessere Steuerung des Energieverbrauchs. Systementwickler erhalten jetzt die Möglichkeit, das Verbrauchsprofil des DSPs sehr präzise auf den jeweiligen Einsatzbereich abzustimmen. Nicht zuletzt ist der C55x mit modernen Power-Management-Funktionen ausgestattet, mit denen sich inaktive Peripheriekomponenten, Speicher und wichtige Funktionseinheiten im Leerlauf abschalten lassen, um so den Stromverbrauch weiter zu minimieren. Der C55x baut den vom C54x gesetzten Standard der führenden Codedichte weiter aus und ermöglicht damit eine weitere Senkung der Systemkosten.
Neben dem günstigsten Stromverbrauch der Industrie bietet der C55x auch die beste Leistung seiner Klasse für begrenzte Budgets. Der neue Kern erzielt eine doppelt so hohe Code-Effizienz wie der C54x und bietet mit Frequenzen bis zu 400 MHz auch eine doppelt so hohe Taktrate wie dieser.
Die Dual-MAC-Architektur des C55x verdoppelt die Anzahl der Instruktionen pro Verarbeitungszyklus und reduziert dadurch den Stromverbrauch pro Funktion. Der C55x bietet eine skalierbare Wortlänge der Instruktionen, wodurch sich die Codelänge um bis zu 30 Prozent reduzieren und der Speicher optimal nutzen lässt.

Schnellere Marktreife durch Kompatibilität
Da die beiden neuen DSP-Kerne softwarekompatibel mit den früheren DSP-Generationen von TI sind, ermöglichen sie eine schnellere Marktreife und kürzere Entwicklungszeiten. Darüber hinaus unterstützt TI mit seiner integrierten Entwicklungsumgebung, der Echtzeit-Softwaretechnologie eXpressDSP, die neuen C64x und C55x DSP-Kerne. Damit steht eine komplette und offene DSP-Softwareumgebung mit den Tools und der Software zur Verfügung, um bereits heute mit der Entwicklung zu beginnen.
Die ersten Bausteine auf Basis des neuen C55x werden voraussichtlich in diesem Frühjahr angekündigt. Im Sommer sollen dann die ersten Bausteinen auf Basis des neuen C64x Kerns mit Taktfrequenzen zwischen 600 und 800 MHz folgen. Die Preise werden in etwa den Preisen der vorhandenen Bausteinen der beiden Plattformen entsprechen.

Texas Instruments
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Bild 1: Blockschaltbild des TMS320C64x DSP-Kerns.
Bild 2: Die C64x-Kerne sind auf der soliden, erfolgreichen Grundlage des C62x aufgebaut und gewährleisten Software-Kompatibilität für zukünftige Anwendungen.
Bild 3: Blockschaltbild des TMS320C55x DSP-Kerns.
Bild 4: Der C55x ist vollkompatibel zu seinem Vorgänger, dem C54x und bietet zahlreiche Verbesserungen der Kernstruktur.

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C55x-Kern bietet mehr Funktionalität und Leistung für Mobilfunkgeräte
Für moderne Mobilfunktelefone und mobile Computing-Geräte, wird eine hochoptimierte Lösung auf der Basis des neuen C55x DSP-Kerns von Texas Instruments die Funktionalität und Leistung bereitstellen, die Anwendungen der mobilen Kommunikationstechnologie suchen.
Der C55x DSP besitzt mit Taktfrequenzen bis zu 400 MHz die Verarbeitungsleistung, um grafikintensive Internet-Anwendungen, digitale Bildverarbeitung und digitales Audio sowie auch Echtzeit-Videokonferenzen in Endgeräten zu ermöglichen, die nicht größer sind als die heutigen Telefone. Der C55x DSP-Kern bildet die Grundlage für kompaktere und leichtere Geräte mit erweiterter Funktionalität.
Der C55x DSP-Kern übertrifft nicht nur die Verarbeitungsanforderungen für Datenanwendungen und -dienste der dritten Generation, sondern erlaubt durch seinen geringeren Stromverbrauch auch eine sechsmal längere Batterienutzungszeit im Vergleich zu code-kompatiblen TMS320C54x DSPs, die heute in der Industrie führend sind. Der C55x DSP-Kern besitzt einen äußerst geringen Stromverbrauch von nur 0,05 Milliwatt pro MIPS. Dadurch verlängert der C55x DSP die Batterienutzungsdauer in 3G-Endgeräten und ermöglicht es mobilen Benutzern, die Vorteile erweiterter Funktionalität und Datendienste zu nutzen, ohne dabei auf den typischen Komfort und die Portabilität mobiler Geräte verzichten zu müssen. Bei reinen Mobilfunktelefonen der nächsten Generation wird der C55x DSP-Kern die Betriebszeit im Vergleich zu den heute führenden C54x DSP-basierten Geräten verlängern, wobei der Gewinn je nach Anwendung zwischen einem halben Tag und einer Woche betragen wird.
Der neue TI C55x DSP-Kern wird die erste Plattform für 3G-Mobilfunktelefone vorantreiben. Mit seiner DSP-basierten Open Multimedia Application Platform (OMAP) wird TI die nächste Generation mobiler Internet-Endgeräte, Communicators und moderner Mobilcomputersysteme ermöglichen. Diese Plattform auf der Basis der TI C55x DSP-Technologie bildet die Grundlage für den modernen drahtlosen Internet-Zugang und Internet-Anwendungen, unter anderem auch zukünftigen Sprach-, Daten- und Videofunktionen. Die TI OMAP-Plattform stellt die fortschrittlichen Verarbeitungsmöglichkeiten zur Realisierung dieser Funktionen bereit, ohne Kompromisse der für drahtlose Kommunikationsgeräte wichtigen Energieeffizienz einzugehen. Hersteller wie Nokia und Ericsson haben bereits öffentlich bekannt gegeben, dass sie die TI OMAP-Plattform verwenden und den C55x DSP-Kern für ihre 3G-Mobilfunktelefone und Informationsgeräte einsetzen.

epic@ti.com