ADSP TS20XS系列DSP简介

    随着半导体技术的飞跃发展，TigerSHARC处理器也在进一步发展。新一代TigerSHARC
处理器继续致力于更高的性能密度，更强大的运算性能，集成更大容量的片内存储器，并在更高I/O处理带宽方面得到更好的平衡。2003年，ADI公司发布了TigerSHARC的新成员，它们是ADSP TS201S，ADSP，TS202S，ADSP TS203S，其内核工作频率已高达600 MH，片内存储器已增加到24 Mbit。不断提高处理器时钟频率，采用更合理的结构性和新的存储器技术，以及高带宽的I/O接口，将使新一代基于TigerSHARC的产品增加了系统级性能，同时大大降低开发成本，功耗和芯片尺寸。因而在无线通信、军事、工业、图像和医疗市场的应用也将更加广泛。新一代TigerSHARC系列的推出以及更高性能处理的研究，将使ADI公司的高性能数字信号处理器得到更多用户的青睐。
    ADSP TS201S的主要性能：
    ·高达600 MHz运行速度，1．6 ns指令周期；
    ·24 Mbit片内DRAM；
    ·25 mm X 25 mm(576一Ball)PGBA封装；
    ·双运算模块，每个计算块包含1个ALU，1个乘法器，1个移位器，1个寄存器组和1个通信逻辑运算单元(cLU)；    ’
    ·双整数ALU，提供数据寻址和指针操作功能；
    ·集成I／O接口，包括14通道的DMA控制器，外部端口，4个链路口，SDRAM控制器，可编程标志引脚，2个定时器和定时器输出引脚等用于系统连接；
    ·IEEE 1149．1兼容的JTAG端口用于在线仿真；
·通过共享总线可无缝连接多达8个TigerSHARC DSP。

    ADSP TS201S的主要优点有：
    ·提供高性能静态超标量DSP操作，专门优化适用于通信和需要多DSP处理器的应用；
    ·优异的DSP算法和I／O性能表现；
    ·DMA控制器支持14个DMA通道，可完成片内存储器，片外存储器，存储器映射外设，链路口，主机处理器和其他多处理器之间的低开销的高速传输；
    ·非常灵活的指令集和支持高级语言的DSP结构便于DSP编程；
    ·可扩展的多处理器系统，连接时仅需很低的通信开销。
    ADSP TS201S TigerSHARC DSP是一款性能极高的静态超标量处理器，专对大的信号处理任务和通信结构进行了优化。该处理器将非常宽的存储器宽度和双运算模块(支持32位和
40位浮点及8位、．16位、32位和64位定点处理)组合在一起，建立了数字信号处理器性能的新标准。TigerSHARC静态超标量结构使DSP每周期能够执行多达4条指令，24个16位定点运算和6个浮点运算。
    4条相互独立的128位宽度的内部数据总线，每条总线分别连接6个4 Mbit内部存储器块(Bank)中的1个，提供四字的数据、指令及I／O访问和33．6 GB／s的内部存储器带宽。运行在600MHz时，ADSP TS201S内核的指令周期为1．67 ns。若发挥其单指令多数据
(SIMD)的特点，ADSP TS201S可以提供48亿次40位MAC运算或者12亿次80位MAC运
算。表1．4显示了ADSP TS201S的性能指标。
 
    图1．2是ADSP TS201S内部结构框图。
    ADSP TS202S内部结构与ADSP TS201S基本相同，只是DRAM模块只有ADSP TS201S的
1／2，在运算块内没有CLU模块。另外工作时钟频率最高为500MHz。

在ADSP TS202S内部4条相互独立的128位宽度的内部数据总线，每条连接6个2 Mbi内部存储器块中的一个，提供四字的数据、指令及I／o访问和28 GB／s的内部存储器带宽。运行在500MHz时，ADSP TS202S内核的指令周期为2 118。发挥其单指令多数据特点(SIMD)，ADSP TS202S可以提供40亿次40位MAC运算或者10亿次80位MAC运算。表1．5显示了ADSP TS202S的性能指标。

ADSP TS203S内部结构也与ADSP TS201S基本相同，只是DRAM模块只有ADSP TS201S的1/6，4 Mbit，在运算块内也没有CLU模块，链路口只有2个，DMA控制器少了4个，只能提供10个DMA通道。另外工作时钟频率最高为500MHz。在ADSP TS203S内部有4条相互独立的128位宽度的内部数据总线，每条连接4个1 Mbit内部存储器块中的1个，提供四字的数据、指令及I／O访问和28 GB／s的内部存储器带宽。运行在500 MHz时，ADSP TS203S内核的指令周期为2 ns。发挥其单指令多数据的特点，ADSP TS203S可以提供40亿次40位MAC运算或者10亿次80位MAC运算。表1．6显示了ADSP TS203S的性能指标。

    ADSP TS201S具有适合多DSP并行处理的突破性体系结构，它提供了比其他同档次DSP更高的处理性能：
    ·16位定点处理能力达4 800 MMAC／s，是TI公司C64X的1．6倍；
    ·浮点数处理能力为3 600 MFLOPS，是TI公司C67X的2．6倍；
    ·I／O带宽达5 GB／s，是1fI公司C64X处理器的3倍，内部存储器达24 Mbit是C64X处理器的3倍。
    ADSP TS201S具有优异的并行处理性能，极高的性价比，将为其在高性能数字信号处理
  系统中的应用提供广阔的天地。