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Neue Tensilica Xtensa LX Plattform

Höhere Systemleistung und optimale Leistungseffizienz

16. August 2023, 10:28 Uhr | Iris Stroh

Cadence Design Systems hat seinen neuen Xtensa LX8 Prozessor-Core vorgestellt, der dank neuer Eigenschaften eine höhere System-Performance erreicht, KI-Anforderungen adressiert und energieoptimiert ist.

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Bei der Entwicklung der neuen Generation hat Cadence folgende Überlegungen berücksichtigt: Um die ständig steigenden Leistungsanforderungen von intelligenten Edge-Geräten für Mobilfunk- und Automotive-Anwendungen durch eine Skalierung der Verarbeitungsleistung erfüllen zu können, müssen die Systemanforderungen holistisch betrachtet werden. Es reicht nicht, einfach nur die Taktfrequenz zu skalieren oder zusätzliche Prozessoren hinzuzufügen, da Faktoren wie Datenbewegungen, Speicher-Bandbreite, Latenzzeiten und eine einfache Integration immer kritischer werden. Zum Beispiel arbeiten rekurrente und konvolutionale NNs (neuronale Netze) häufig mit großen Datensätzen, auf die schnell im Systemspeicher zugegriffen werden können muss, um Echtzeit-Anforderungen erfüllen zu können. Prozessor- und DSP-Subsysteme müssen mehrere gleichzeitig ablaufende Algorithmen und immer größere Filterbreiten unterstützen. Auch die Fähigkeiten, die Latenzzeiten der Speicherzugriffe zu reduzieren und DMA-Transfers von sich wiederholenden Nullwerten zu beschränken, kann die Systemleistung deutlich erhöhen.

Diese Anforderungen, in Verbindung Energieeffizienz und KI-Möglichkeiten, haben die Entwicklung der Xtensa LX8 Plattform vorangetrieben. Herausgekommen sind unter anderem folgende Features zur Optimierung der Gesamtsystemleistung pro Watt, die in der gesamten Familie der Tensilica HiFi Vision, ConnX und FloatingPoint DSPs und KI-Controller zum Einsatz kommen werden:

L2 Cache – damit wird eine Performance-Steigerung von 50 Prozent oder mehr für Cache-basierte Subsysteme im Vergleich zum Xtensa LX7 Prozessor erreicht, und gleichzeitig der L1-Cache entlastet.
Verbesserte Sprungvorhersage – damit lässt sich eine deutliche Beschleunigung bei der Ausführung von Steuercode erreichen.
Verbesserte AMBA-Schnittstellen - zu den Vorteilen gehören sowohl die ursprünglichen AMBA 4 AXI-Verbindungen für eine einfache Integration als auch eine APB-Schnittstelle mit geringer Latenz, was die Systemleistung ebenfalls verbessert und gleichzeitig den primären Systembusses entlastet.
Verbesserte iDMA – damit lassen sich 3D-DMA-Transfers in komplexen DSP-Algorithmen beschleunigen. Darüber hinaus unterstützt der verbesserte iDMA Komprimierung/Dekomprimierung und erweitert den physisch adressierbaren Speicher auf 40 Bit.
Erweiterte Interrupt-Unterstützung – in der neuen Prozessorvariante können bis 128 Interrupts unterstützt werden, so dass selbst die anspruchsvollsten Anforderungen auf Systemebene erfüllt werden können.

Verfügbarkeit

Der Tensilica Xtensa LX8 Prozessor wird aktuell bereits an erste Kunden ausgeliefert und wird voraussichtlich gegen Ende des dritten Quartals 2023 allgemein verfügbar sein.