IC3DSIMD配置的高效处理器

IC3D是一种SIMD处理器,属于飞利浦Xetal家族。它由五个专用的内部模块组成,见图12.7。其中两个模块是视频输入处理器和视频输出处理器。它们能够从内存中同时输入和输出三个数字视频信号。芯片的核心部分是线性处理器阵列（LPA）,该阵列含320个RISC处理器。其中的处理器都能在单个时钟周期内对并行存储器的内存位置同时进行读写访问。处理器的内存地址和指令在SIMD意义上是共享的。所有的处理器也可以直接读取它们左右处理器的内存数据。在线性阵列的两端,处理器的输入可以任意耦合或镜像。处理器的可下载指令包括单周期乘累加算术和复合指令。另外,处理器的条件保护指令可以启动数据相关操作。数据长度为10bit。处理器包含2个字寄存器和1个标志寄存器。该线性存储模块能存储64行,每行3200bit。图像行的像素以交织的方式存储在这些存储器中。因此,CIF（320×240）图像每个处理器需要处理1个像素,VGA（640×480）图像每个处理器需要处理2个像素。GCP（全局控制处理器）是专用于控制IC3D和执行特定全局DSP数据操作的处理器。它控制视频同步和程序流,而且同LPA和外部环境进行通信。IC3D的峰值像素性能约50GOPS。尽管像素性能很高,IC3D的功耗却不高。不仅因为它的320个处理器共享解码指令,而且因为它的存储器访问基于包含整个图像行的超宽存储字,而不是消耗更多的能量来访问多像素宽的存储位置。在典型应用,如特征发现或人脸识别中,积极处理模式的功耗将低于100mW。

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图12.7 “IC3D”的结构,它是SIMD芯片“Xetal”家族的一员