瑞薩科技發表 600 MHz SuperH 系列 SH7785 處理器

本文作者:admin       點擊: 2006-02-07 00:00
前言:
瑞薩科技 (Renesas Technology)發表 SH7785 微處理器,具備最大工作頻率 600 MHz,內含 SuperH™*1 系列的頂尖 SH-4A CPU 核心,及一個包含 LCD 面板控制器的顯示單元,可用於高效能的多媒體系統,如娛樂機及汽車導航系統。日本將於 2006 年 5 月提供樣品。
與目前含 SH-4A 核心的 SH7780 (最大工作頻率 400 MHz) 相比較,SH7785 速度提高 了 50%,功能也更強。

SH7785 的特性包括:
(1)600 MHz SH-4A CPU 核心支援高效能的多媒體系統
SH7785 內含一顆最大工作頻率 600 MHz 的 SH-4A CPU 核心,提供1 GIPS (每秒十億個指令) 以上的高處理效能。大容量的晶片內建 (on-chip) 快取記憶體 (指令和資料處理各有 32 Kbytes)、和主記憶體 RAM (8 Kbytes 處理指令、16 Kbytes 處理資料及 128 Kbytes 處理一般作業),都有助於提高軟體處理的速度。
此核心還提供最大 600 MHz 運算能力的浮點運算單元 (FPU)。此 FPU 支援單精度及雙精度算數運算,單精度模式的效能可達 4.2 GFLOPS (每秒 10 億次浮點運算)。此 FPU 也提供硬體支援的正弦/餘弦運算和向量算術運算,能加速處理 3D 繪圖。透過這顆 CPU 核心,可執行高效能的多媒體系統。

(2)多功能顯示單元提供低成本的多功能顯示控制功能
隨附的 LCD 面板控制器中,包含了能控制數個重疊顯示螢幕等作業的多功能顯示單元。此顯示單元能重疊顯示 3 個 SVGA 解析度 (800 × 600 像素) 畫面、4 個 WVGA 解析度 (800 × 480 像素) 畫面、或 6 個 480 × 234 像素的畫面。最大彩色顯示值為 26 萬色,能以低成本呈現高表現力的影像及視訊畫面。此一顯示單元還提供先進、多元的顯示控制功能,如在播放串流影片時覆寫文字資訊。

(3)利用可連結 DDR2-SDRAM 的記憶體匯流排,建立高速、高品質的顯示系統

SH7785 有一個 300 MHz 32-bit 專用匯流排,可連結高速的 DDR2-SDRAM (Double Data Rate 2-Synchronous DRAM),其最大資料傳輸速度達每秒 2.4 Gbytes。因而可藉此利用 DDR2-SDRAM 做為顯示單元的顯示資料匯流排,而建立一套具備高速、高品質顯示功能的多媒體系統。

< 產品背景 >
結合 2D 及 3D 繪圖能力的先進多功能顯示器,已逐漸廣泛應用在休閒娛樂產品,以及汽車導航系統等車內資訊終端設備中。此外,各種先進的多媒體功能也開始出現,如影片播放、影像辨識、以及利用語音辨識及語音合成而開發的使用者介面等。愈來愈先進、多元的功能,使得系統軟體變得更加複雜、規模也更大。
由於產品更加精巧、功能更加多元,業界開始要求更強大的半導體裝置,並強烈要求減少產品零件的數目以進一步降低成本。同時,就系統開發的觀點來看,如何利用過去已開發的軟體資產,也逐漸成為重要的考量因素。
藉由內含 SH-4 或 SH-4A 的產品,瑞薩科技在汽車導航系統等領域,贏得了極大的市佔率。現在,為滿足上述需求,瑞薩科技已開發出速度更快的 SH-4A 核心,並發表 SH7785 高效能微處理器,提供包括顯示單元及 PCI*2 匯流排控制器在內的數種周邊功能。

< 產品內容 >
SH7785 包含一夥 SH-4A CPU 核心,最大工作頻率為 600 MHz。與瑞薩科技目前內含一顆 SH-4A CPU 核心的SH7780 相比,SH7785 的速度增加了 50%,並提供 1 GIPS-plus CPU 高運算效能以及最大 4.2 GFLOPS FPU 的處理效能。
晶片內建快取記憶體包括 32-Kbyte  的 4 路集合關聯 (set associative) 指令快取,及 32-Kbyte 的 4 路集合關聯資料快取,有助於提高軟體處理的速度。晶片上還提供高速處理指令擷取 (fetches) 的 8 Kbytes RAM,以及可高速處理資料存取的 16 Kbytes  RAM。將異常處理等類似程式儲存在主記憶體 RAM 中,可改善系統的即時回應能力。
硬體支援的正弦/餘弦運算,可加速 3D 繪圖作業的運算。因此搭配使用具備 3D 功能的外部裝置,即可建構更精巧的 3D 圖形顯示器。
一個最多能顯示 26 萬色的顯示單元,也包含在 LCD 面板控制器中,因此一顆  SH7785 就能顯示 SVGA 或 WVGA 解析度的畫面。此顯示單元還具備重疊顯示數個畫面的功能,其重疊控制功能可處理 6 個解析度為 480 × 234 像素的畫面。另外,每個顯示畫面也都支援透明度處理等功能。採用此一顯示單元可減少外部零件的數量,並以更低的成本顯示數個畫面。
SH7785 還包含了一個 300 MHz 32-bit 的專用匯流排,可連結高速的 DDR2-SDRAM。由於其資料最大傳輸速度達每秒 2.4 Gbytes,因此可提供速、高品質的顯示功能。

此處理器還提供其他多種晶片內建的周邊功能。

用於移動影像播放的硬碟資料轉譯加速器,除能高速執行動態補償、色彩資料格式轉換等功能外,搭配使用顯示單元後,單一的 SH7785 處理器就能移動影像播放及顯示畫面。
SH7785 內含個人電腦所使用的標準零件  PCI 匯流排控制器。因此,外部連結符合 PCI 匯流排連結規格的高效能顯示控制裝置後,就能執行精巧的顯示功能;此外,SH7785 也可以利用個人電腦周邊產品等低廉的既有標準裝置。這些功能不但能彈性擴充系統,也能降低系統的成本。
此處理器還提供數個晶片內建的周邊模組,包括直接記憶體存取控制器、中斷控制器、監控計時器 (watchdog timer)、連結語音 CODEC IC 的介面,以及各種串列介面。

此處理器的封裝使用 436-pin BGA (19 mm × 19 mm),比目前的 SH7780 約小了將近 20%,因此可用於開發迷你型的系統。另外還提供具環保概念的無鉛封裝。

SH7785 內含一個晶片內建除錯功能,可在最大的工作頻率下即時執行除錯作業;而晶片內建的 E10A-USB 除錯模擬器,則可做為開發環境。目前已規劃推出除錯功能更強的 E200F 全規格 (full-spec) 模疑器,它與包含新的 AUD 高速追蹤 (trace) 系統的 SSTL18 追蹤介面相容。這項特性提供 300 MHz 雙倍速度的追蹤資訊取得功能,因而能在 SH7785 最大的工作頻率 600 MHz下,高速取得追蹤資訊。

瑞薩科技將持續開發效能與功能更佳的模組,包括 CPU 雙核心方案,及支援各種高速介面,進而提供能即時回應市場新增需求的解決方案。

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