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36 - ELETTRONICA OGGI 437 - GIUGNO 2014
TECHFOCUS MCU
mazione industriale. Il concetto dal quale sono
partiti gli esperti di Imagination Technologies è
che il parallelismo nell’elaborazione degli algo-
ritmi può essere straordinariamente perfezionato
introducendo un’accorta virtualizzazione delle
funzionalità a livello hardware. Invero, il trend in
questo senso è già in atto da tempo perché tutti
i costruttori ormai suddividono in core multipli
le unità di calcolo per migliorarne le prestazioni
senza bisogno di incrementare all’inverosimile la
temporizzazione che all’attuale livello dei 2 GHz
pone ai progettisti seri problemi circuitali che
generalmente si traducono in più lunghi tempi di
sviluppo e quindi in costi che salgono esponen-
zialmente. È ampiamente dimostrato che con due
o quattro core si può limitare il clock di ciascuno
sotto 1 GHz ottenendo migliori prestazioni con
circuiti più semplici e affidabili che consentono
di ridurre notevolmente i tempi di sviluppo, il che
si traduce nella possibilità di riprogettare i nuovi
modelli più frequentemente per stare al passo
con l’evoluzione tendenziale del mercato.
In pratica, la virtualizzazione hardware permette
di creare più ambienti dove eseguire separata-
mente fino a sette porzioni autoconsistenti degli
algoritmi in modo tale da implementare un ulte-
riore livello di parallelizzazione che può essere
usato sia per partizionare un algoritmo in più
flussi eseguibili simultaneamente sia per far con-
vivere l’esecuzione contemporanea di differenti
algoritmi.
MIPS Warrior M-class
I primi due microprocessori di questo tipo sono
M5100 e M5150 e integrano entrambi la stessa
potente unità di calcolo in virgola mobile che può
essere configurata a singola o doppia precisione
in funzione della larghezza delle istruzioni e degli
operandi. I due modelli si differenziano perché
il primo è più adatto come microcontrollore a
elevate prestazioni per le applicazioni a basso
consumo mentre il secondo si può definire un
processore embedded dato che in più integra
anche un controller programmabile sulla memo-
ria cache L1 per istruzioni e dati e una gestione
della memoria più sofisticata e grazie a ciò può
supportare le applicazioni RTOS con un livello di
prestazioni ancor superiore. Le prestazioni offer-
te vanno da 505 a 780 DMIPS (Dhrystone Million
Instructions Per Second) e da 322 a 497 MHz di
frequenza per il primo e da 584 a 904 DMIPS e da
372 a 576 MHz per il secondo con rispettivamen-
te un consumo massimo di 0,11 e 0,13 mW/MHz e
minimo di 5,8 e 2,7 μW/MHz. Entrambi i due core
Series5 incorporano la tecnologia proprietaria
MIPS Release 5 che oltre alle pipeline a cinque
stadi a livello delle istruzioni consente anche la
virtualizzazione delle funzioni a livello hardware
suddividendo le risorse di calcolo in fino a sette
“guest” che si possono definire come delle “task
virtuali” che possono essere attivate e chiuse
continuamente durante le varie fasi dell’elabo-
razione.
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Fig. 2 – La virtualizzazione hardware permette ai nuovi M51xx di Imagination Technologies di creare più ambienti dove eseguire separa-
tamente fino a sette porzioni autoconsistenti di algoritmi