ZSP G4架构和ZSP981 DSP核为移动通信SoC供应商提供解决方案
现在的高端智能手机需要同时支持gsm/gprs/edge、td-scdma、wcdma/hspa+、tdd-lte、fdd-lte五种通信模式。为了得到更好的性能，智能手机普遍采用多核设计。要将四模四核(gsm可单独列出)集成到同一颗处理器上带来了很大挑战，终端系统开发者也正在寻求性能和功耗的最优平衡。
为了帮助移动通信soc供应商在最短的时间内打造出最佳的解决方案，芯原公司前不久推出了第四代zsp架构(zsp g4)和zsp g4家族的第一个成员zsp981数字信号处理器(dsp)核。在该公司新品发布会上，芯原公司技术市场及应用工程高级总监汪洋告诉记者，除了与上一代架构兼容，zsp g4架构还引入了矢量计算能力，并提供了更高带宽的接口和更多的执行资源(图1、2)。
图1：芯原公司技术市场及应用工程高级总监汪洋。
图2：zsp981内核架构。
相较于第三代zsp核，与无线通信技术专家合力开发的zsp981在满足移动设备所需的低功耗的同时，将性能提升了17倍。zsp981为通信基带开发者提供了优秀的可编程信号处理能力以支持含lte-a、802.11ac等在内的新兴无线通信技术。
汪洋指出，在设计处理器时，最有难度的两个模式是lte/lte-a和wcdma/hspa+的演进，包括其对多载波聚合及矢量处理的要求。在多模方案中，如果将二者处理好的话，其他的模式就可以“通吃”。因此，在设计处理器内核时，若针对最难设计的地方和最坏的情况突破，那么对客户来说，在设计上就易如反掌了!
zsp g4架构下的ip核组合涵盖从4发射、4-mac标量核到6发射、260-mac矢量核的宽泛范围，不同核之间的主要区别在于性能、功耗和所占硅片面积的大小(ppa)。zsp g4为不断演进的目标应用提供了所必需的灵活性和可扩展性。用户可轻松地从zsp g4系列中挑选出一款最能满足其目标平台对ppa和灵活性需求的dsp核。此外，用户还可以通过增强后的z.turbo接口来定制化指令以运行其特定的硬件。zsp g4系列内核完美适用于多模移动终端、家庭基站、智能电网、m2m以及移动基础设施等(图3)。
图3：可扩展的基于zsp的4g多模基带处理平台。
他介绍，作为zsp g4系列的第一款产品，zsp981是一个完全可综合的、具备6发射超标量体系架构的dsp核。在1.2ghz频率下，单个zsp981每秒钟可以运行820亿个乘累加运算。基于面向可共享存储单元的宽位、高速接口和面向硬件加速器的增强z.turbo协处理器端口，zsp981可以使系统设计人员的系统设计实现软件和硬件的完美平衡。zsp981的子系统还包括一个功耗管理模块、一个多核通讯模块，以及一个多通道直接内存访问(dma)模块，可极大地简化系统级集成与开发。
汪洋强调，如果采用纯硬件的方法，需要以最坏的信道环境和最好的吞吐量来设计芯片。但在实际应用时，信道质量可能较好，那么设计的功耗就会造成浪费。因此，需要通过软件动态调整解决功耗的问题。同时，zsp g4保留了一些高速接口，使客户可以加入高效的硬件模块，以解决功耗平衡的问题。芯原在整个系统设计上，不光是为客户提供ip核，还要帮助他们使数据的搬移最小化，这样才能降低总线开销，降低功耗。
支持hevc和vp9的hantro g2视频解码ip
芯原在发布会上还同时推出了hantro g2多格式视频解码ip，用于支持高效率视频编码(hevc或h.265)标准下的超高清4k视频解码，以及webm项目下即将推出的vp9网络视频格式。此外，hantro g2 ip还支持包括h.264、vp8、mpeg-4、vc-1、avs(即将支持avs+)、mpeg-2、divx、sorenson spark和vp6在内的其他多种视频格式。
芯原董事长兼总裁戴伟民博士介绍说，vp9是由google发起的webm项目所开发的下一代开放视频编解码格式(图4)。在与h.264最高规格相同的视频播放质量下，vp9有望为网络视频服务节省一半的网络带宽。该视频格式为基于浏览器的实时视频会议工具webrtc等应用提供了一个低延迟、高质量的视频编码解决方案。
图4：芯原董事长兼总裁戴伟民博士。
汪洋指出，作为可扩展的ip解决方案，hantro g2可根据客户对产品性能的需求来优化硅片面积，并支持从4k@60fps播放速率的高端应用，到1080p高清播放的中端应用，再到标清播放的低端应用，从而广泛适用于从超高清电视产品到低端功能手机的多样化市场。hantro g2是业内首款在一百万逻辑门以内支持4k@60fps的单芯片架构ip。业界领先的hantro视频半导体ip已经被全球超过75家半导体厂商应用于超过10亿片芯片之中，而hantro g2是hantro视频ip的第十三代产品。另外，芯原也正致力于支持hevc和vp9的hantro h2多格式视频编码ip的开发。
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图1：芯原公司技术市场及应用工程高级总监汪洋。
图2：zsp981内核架构。
相较于第三代zsp核，与无线通信技术专家合力开发的zsp981在满足移动设备所需的低功耗的同时，将性能提升了17倍。zsp981为通信基带开发者提供了优秀的可编程信号处理能力以支持含lte-a、802.11ac等在内的新兴无线通信技术。
汪洋指出，在设计处理器时，最有难度的两个模式是lte/lte-a和wcdma/hspa+的演进，包括其对多载波聚合及矢量处理的要求。在多模方案中，如果将二者处理好的话，其他的模式就可以“通吃”。因此，在设计处理器内核时，若针对最难设计的地方和最坏的情况突破，那么对客户来说，在设计上就易如反掌了!
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图3：可扩展的基于zsp的4g多模基带处理平台。
他介绍，作为zsp g4系列的第一款产品，zsp981是一个完全可综合的、具备6发射超标量体系架构的dsp核。在1.2ghz频率下，单个zsp981每秒钟可以运行820亿个乘累加运算。基于面向可共享存储单元的宽位、高速接口和面向硬件加速器的增强z.turbo协处理器端口，zsp981可以使系统设计人员的系统设计实现软件和硬件的完美平衡。zsp981的子系统还包括一个功耗管理模块、一个多核通讯模块，以及一个多通道直接内存访问(dma)模块，可极大地简化系统级集成与开发。
汪洋强调，如果采用纯硬件的方法，需要以最坏的信道环境和最好的吞吐量来设计芯片。但在实际应用时，信道质量可能较好，那么设计的功耗就会造成浪费。因此，需要通过软件动态调整解决功耗的问题。同时，zsp g4保留了一些高速接口，使客户可以加入高效的硬件模块，以解决功耗平衡的问题。芯原在整个系统设计上，不光是为客户提供ip核，还要帮助他们使数据的搬移最小化，这样才能降低总线开销，降低功耗。
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芯原在发布会上还同时推出了hantro g2多格式视频解码ip，用于支持高效率视频编码(hevc或h.265)标准下的超高清4k视频解码，以及webm项目下即将推出的vp9网络视频格式。此外，hantro g2 ip还支持包括h.264、vp8、mpeg-4、vc-1、avs(即将支持avs+)、mpeg-2、divx、sorenson spark和vp6在内的其他多种视频格式。
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图4：芯原董事长兼总裁戴伟民博士。
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