НЕЙРОКОМПЬЮТЕРЫ - АРХИТЕКТУРА И РЕАЛИЗАЦИЯ


Процессор NeuroMatrixR NM6404


Рис.4 Конструктивная реализация NeuroMatrixR NM6404

NeuroMatrixR NM6404 [9] представляет собой высокопроизводительный DSP-ориентированный RISC микропроцессор. В его состав входят два основных блока: 32-разрядное RISC-ядро и 64-разрядное VECTOR-сопроцессор для поддержки операций над векторами с элементами переменной разрядности. NM6404 по системе команд совместим с предыдущей версией NM6403. Имеются два идентичных программируемых интерфейса для работы с внешней памятью различного типа и два коммуникационных порта, аппаратно совместимых с портами ЦПС TMS320C4x, для возможности построения многопроцессорных систем.

Особенности:

  • тактовая частота - 133 MГц (8нс - время выполнения любой инструкции);
  • технология КМОП 0.25 мкм;
  • корпус PQFP256;
  • напряжение питания от 2.5 В, 3.3 В, 5 В;
  • потребляемая мощность - около 1.0 Вт; условия эксплуатации: -40...+80 C.

RISC-ядро:

  • 5-ти ступенчатый 32-разрядный конвейер;
  • 32- и 64-бит команды (обычно выполняется две операции в одной команде);
  • 2 Мбит внутреннее ОЗУ;
  • доступ к внутренней памяти соседей;
  • два адресных генератора, адресное пространство - 16 GB;
  • два 64-разрядных программируемых интерфейса с SDRAM/SRAM/DRAM/Flash ROM разделяемой памятью;
  • 4 одновременных доступа к внутренней памяти; широковещательный режим доступа к внешней памяти;
  • 64 К Boot ROM; формат данных - 32-разрядные целые; 4 канала DMA;
  • два коммуникационных порта ввода/вывода, аппаратно совместимых с портами TMS320C4x; JTAG-совместимый отладочный интерфейс; система управления потребляемой мощностью.

VECTOR-сопроцессор

  • от 1 до 64-разрядная длина векторных операндов и результатов;
  • формат данных - целые числа, упакованные в 64-разрядные блоки, в форме слов переменной длины от 1 до 64 разрядов каждое;
  • поддержка векторно-матричных и матрично-матричных операций; 16 тактов на перезагрузку матрицы коэффициентов;
  • свопирование рабочей и теневой матрицы; два типа функций насыщения на кристалле.

Производительность:

скалярные операции:

  • 133 MIPS;
  • 399 MOPS для 32-разрядных данных;

векторные операции:

  • от 133 до 38.000+ MMAC (миллионов умножений с накоплением в секунду);
  • I/O и интерфейсы с памятью:
  • пропускная способность двух 64-разрядных интерфейсов с памятью - 2128 Мбайт/сек;
  • I/O коммуникационные порты - до 20 Мбайт/сек каждый.




- Начало -  - Назад -  - Вперед -