从低功耗RISC处理器学到的设计经验

当今那些偏重性能的设计师都在研制32位和更多位数的微处理器,这些芯片的功耗很大.功耗达几十瓦或更大的CPU对台式计算机和更大的系统来说是以接受的,但嵌入式应用和便携式系统不容许这么大的功耗.只要把更多的注意力放在系统的要求上,问题是可以解决的.这就是Hi- tachi公司设计人员在建立一种RISC结构并在核心的基础上设计32位RISC处理器系列(SH32系列)的过程中所做的工作.在研制低功耗核心时首先碰到的两个最大难题是需要把核心的逻辑量减少到最低限度(保持其简单性)以使核心的面积最小,以及减小核心的功耗.一旦设计人员决定要把处理器所需的晶体管数量减到最少,他们首先会选择RISC方法.接着他们会决定使用短的指令字——只用16位固定长度的指令,而不用32位的指令.这样一来,把指令传送到执行单元所需的内部总线宽度可以减半.其次,内部存储器的存取也减少到最低程度。