XScale es una microarquitectura para unidades centrales de procesamiento inicialmente diseñada por Intel que implementa el conjunto de instrucciones de la arquitectura ARM (versión 5) . XScale comprende varias familias distintas: IXP, IXC, IOP, PXA y CE (ver más abajo), con algunos modelos posteriores diseñados como SoC . Intel vendió la familia PXA a Marvell Technology Group en junio de 2006. [1] Marvell luego amplió la marca para incluir procesadores con otras microarquitecturas , como ARM 's Cortex .
La arquitectura XScale se basa en ARMv5TE ISA sin las instrucciones de punto flotante . XScale utiliza un número entero de siete etapas y una memoria de ocho etapas super pipeline microarquitectura . Es el sucesor de la línea Intel StrongARM de microprocesadores y microcontroladores , que Intel adquirió de la división de semiconductores digitales de DEC como parte de un acuerdo de una demanda entre las dos empresas. Intel usó StrongARM para reemplazar su línea enferma de procesadores RISC obsoletos , el i860 y el i960 .
Todas las generaciones de XScale son procesadores ARMv5TE de 32 bits fabricados con un proceso de 0,18 μm o 0,13 μm (como en las partes IXP43x) y tienen una caché de datos de 32 KB y una caché de instrucciones de 32 KB. Los procesadores XScale de múltiples núcleos de primera y segunda generación también tienen una mini caché de datos de 2 KB (afirmó que "evita" la "trilla" de D-Cache para flujos de datos que cambian con frecuencia " [2] ). Los productos basados en XScale de tercera generación tienen hasta 512 KB de caché L2 unificada. [3]
Familias de procesadores
El núcleo XScale se utiliza en varias familias de microcontroladores fabricados por Intel y Marvell:
- Procesadores de aplicaciones (con el prefijo PXA). Hay cuatro generaciones de procesadores de aplicaciones XScale, que se describen a continuación: PXA210 / PXA25x, PXA26x, PXA27x y PXA3xx.
- Procesadores de E / S (con el prefijo IOP).
- Procesadores de red (con el prefijo IXP).
- Procesadores de plano de control (con el prefijo IXC).
- Procesadores de electrónica de consumo (con el prefijo CE).
También hay procesadores independientes: el 80200 y el 80219 (dirigidos principalmente a aplicaciones PCI ).
PXA
Los productos PXA System on a Chip (SoC) se diseñaron en Austin, Texas. Los nombres en clave para esta línea de productos son pequeñas ciudades en Texas, principalmente cerca de arrendamientos de caza de ciervos frecuentados por el equipo de marketing de SoC de teléfonos móviles y núcleo Intel XScale.
Fecha de lanzamiento | Nombre clave | Tipo de brazo | Fabuloso | Tamaño | Contador de pines | Velocidades de reloj | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
PXA21x y PXA26x | |||||||
PXA210 | Febrero de 2002 | - | Núcleo ARMv5 XScale1 [4] | 13x13 mm [5] | T-PBGA de 255 clavijas | 133 MHz y 200 MHz | |
PXA250 | Cotulla | 17 x 17 mm [5] | PBGA de 256 pines | 200 MHz , 300 MHz y 400 MHz [6] | |||
PXA255 | Marzo de 2003 | ||||||
PXA26x | |||||||
PXA260 | Marzo de 2003 | Dalhart | Núcleo ARMv5 XScale1 [7] | 200 MHz , 300 MHz y 400 MHz | |||
PXA261 | |||||||
PXA263 | |||||||
PXA27x | |||||||
PXA270 | Abril de 2004 | Bulverde | Núcleo ARMv5 XScale2 | 312 MHz, 416 MHz, 520 MHz y 624 MHz | |||
PXA271 | 13, 104, 208 MHz o 416 MHz | ||||||
PXA272 | 312 MHz, 416 MHz o 520 MHz | ||||||
PXA3xx | |||||||
PXA300 | Agosto de 2005 | Monahans | Núcleo ARMv5 XScale3 | ||||
PXA310 | 806 MHz | ||||||
PXA320 | |||||||
PXA90x | |||||||
PXA90x | 130 nm | ||||||
PXA93x | |||||||
PXA930 | Tavor | Núcleo ARMv5 XScale3 | 65 nanómetro | ||||
PXA935 | 45 millas náuticas | ||||||
PXA95x | |||||||
PXA955 | ARMv7 |
PXA210 / PXA25x
El PXA210 fue el XScale de nivel de entrada de Intel dirigido a aplicaciones de teléfonos móviles. Fue lanzado con el PXA250 en febrero de 2002 y tiene una frecuencia de 133 MHz y 200 MHz.
La familia PXA25x (cuyo nombre en código es Cotulla ) consta de PXA250 y PXA255. El PXA250 fue la primera generación de procesadores XScale de Intel. Se podía elegir entre tres velocidades de reloj : 200 MHz , 300 MHz y 400 MHz. Salió a la luz en febrero de 2002. En marzo de 2003, la revisión C0 del PXA250 pasó a llamarse PXA255. Las principales diferencias fueron una velocidad de bus interna duplicada (100 MHz a 200 MHz) para una transferencia de datos más rápida, voltaje de núcleo más bajo (solo 1.3 V a 400 MHz) para un menor consumo de energía y funcionalidad de escritura para la caché de datos, cuya falta había sido severamente rendimiento deficiente en el PXA250.
Características de Intel XScale Core:
- ARMv5TE
- BRAZO Pulgar
- ARM DSP
- Caché de instrucciones y datos L1 de 32 KByte
PXA26x
La familia PXA26x (cuyo nombre en código es Dalhart ) consta de PXA260 y PXA261-PXA263. El PXA260 es un procesador independiente con la misma frecuencia que el PXA25x, pero cuenta con un paquete TPBGA que es aproximadamente un 53% más pequeño que el paquete PBGA del PXA25x. Los PXA261-PXA263 son los mismos que los PXA260 pero tienen memoria Intel StrataFlash apilada en la parte superior del procesador en el mismo paquete; 16 MB de memoria de 16 bits en el PXA261, 32 MB de memoria de 16 bits en el PXA262 y 32 MB de memoria de 32 bits en el PXA263. La familia PXA26x fue lanzada en marzo de 2003.
PXA27x
La familia PXA27x (cuyo nombre en código es Bulverde ) consta de los procesadores PXA270 y PXA271-PXA272. Esta revisión es una gran actualización de la familia de procesadores XScale. El PXA270 tiene cuatro velocidades diferentes: 312 MHz, 416 MHz, 520 MHz y 624 MHz y es un procesador independiente sin memoria empaquetada. El PXA271 puede sincronizarse a 13, 104, 208 MHz o 416 MHz y tiene 32 MB de memoria StrataFlash apilada de 16 bits y 32 MB de SDRAM de 16 bits en el mismo paquete. El PXA272 se puede sincronizar a 312 MHz, 416 MHz o 520 MHz y tiene 64 MB de memoria StrataFlash apilada de 32 bits.
Intel también agregó muchas tecnologías nuevas a la familia PXA27x, como:
- SpeedStep : el sistema operativo puede sincronizar el procesador en función de la carga para ahorrar energía.
- Wireless MMX (nombre en código Concan ; "iwMMXt"): 43 nuevas instrucciones SIMD que contienen el conjunto completo de instrucciones MMX y las instrucciones enteras del conjunto de instrucciones SSE de Intel junto con algunas instrucciones exclusivas de XScale. Wireless MMX proporciona 16 registros adicionales de 64 bits que pueden tratarse como una matriz de dos palabras de 32 bits , cuatro medias palabras de 16 bits u ocho bytes de 8 bits . El núcleo de XScale puede realizar hasta ocho adiciones o cuatro MAC en paralelo en un solo ciclo. Esta capacidad se utiliza para aumentar la velocidad en la decodificación y codificación de multimedia y en los juegos.
- Periféricos adicionales , como una interfaz USB-Host y una interfaz de cámara.
- SRAM interna de 256 KB para reducir el consumo de energía y la latencia.
La familia PXA27x se lanzó en abril de 2004. Junto con la familia PXA27x, Intel lanzó el coprocesador gráfico integrado 2700G .
PXA3xx
En agosto de 2005, Intel anunció el sucesor de Bulverde , con nombre en código Monahans .
Lo demostraron mostrando su capacidad para reproducir video codificado de alta definición en una pantalla de PDA.
El nuevo procesador mostró una frecuencia de reloj de 1,25 GHz, pero Intel dijo que solo ofreció un aumento del 25% en el rendimiento (800 MIPS para el procesador PXA270 de 624 MHz frente a 1000 MIPS para Monahans de 1,25 GHz ). Un sucesor anunciado del procesador de gráficos 2700G, cuyo nombre en código es Stanwood, ha sido cancelado desde entonces. Las funciones sd de Stanwood están integradas en Monahans . Para capacidades de gráficos adicionales, Intel recomienda chips de terceros como la familia de chips Nvidia GoForce .
En noviembre de 2006, Marvell Semiconductor presentó oficialmente la familia Monahans como Marvell PXA320, PXA300 y PXA310. [8] El PXA320 se envía actualmente en un gran volumen y es escalable hasta 806 MHz. PXA300 y PXA310 ofrecen un rendimiento "escalable a 624 MHz" y son compatibles con el software PXA320.
PXA90x
El PXA90x fue lanzado por Marvell y combina un núcleo XScale con un módulo de comunicación GSM / CDMA. [9] El PXA90x se construye utilizando un proceso de 130 nm. [10]
PXA16x
PXA16x es un procesador diseñado por Marvell, que combina los componentes PXA SoC diseñados anteriormente por Intel con un nuevo núcleo de CPU ARMv5TE llamado Mohawk o PJ1 de la familia Sheeva de Marvell en lugar de usar el diseño wdc Xscale o ARM. El núcleo de la CPU se deriva del núcleo Feroceon utilizado en la línea de productos Kirkwood integrados de Marvell , pero ampliado para compatibilidad de nivel de instrucción con XScale IWMMX.
La PXA16x ofrece un rendimiento sólido a un precio de mercado masivo para consumidores sensibles a los costos y mercados integrados, como marcos de fotos digitales, lectores electrónicos, pantallas de interfaz de usuario (UI) de impresora multifunción, teléfonos VoIP interactivos, cámaras de vigilancia IP y dispositivos de control del hogar. [11]
PXA930 / 935
Las series de procesadores PXA930 y PXA935 se construyeron de nuevo utilizando la microarquitectura Sheeva desarrollada por Marvell, pero se actualizaron a compatibilidad con conjuntos de instrucciones ARMv7. [12] Este núcleo es una arquitectura denominada Tri-core [13] con nombre en código Tavor; Tri-core significa que admite los conjuntos de instrucciones ARMv5TE, ARMv6 y ARMv7. [13] [14] Esta nueva arquitectura fue un salto significativo de la antigua arquitectura Xscale. El PXA930 usa tecnología de 65 nm [15] mientras que el PXA935 se construye usando el proceso de 45 nm. [14]
El PXA930 se utiliza en BlackBerry Bold 9700.
PXA940
Se sabe poco sobre el PXA940, aunque se sabe que es compatible con ARM Cortex-A8 . [16] Se utiliza en BlackBerry Torch 9800 [17] [18] y está construido con tecnología de 45 nm.
PXA986 / PXA988
Después de XScale y Sheeva, el PXA98x usa el tercer diseño de núcleo de CPU, esta vez con licencia directa de ARM, en forma de procesadores de aplicaciones Cortex A9 de doble núcleo [19] utilizados por dispositivos como Samsung Galaxy Tab 3 7.0 . [20]
PXA1088
Es un procesador de aplicaciones Cortex A7 de cuatro núcleos con GPU Vivante . [21]
IXC
IXC1100
El procesador IXC1100 presenta velocidades de reloj de 266, 400 y 533 MHz, un bus de 133 MHz, 32 KB de caché de instrucciones, 32 KB de caché de datos y 2 KB de mini caché de datos. También está diseñado para un bajo consumo de energía, utilizando 2,4 W a 533 MHz. El chip viene en un paquete PBGA de 35 mm.
IOP
La línea de procesadores IOP está diseñada para permitir que las computadoras y los dispositivos de almacenamiento transfieran datos y aumenten el rendimiento al descargar la funcionalidad de E / S de la CPU principal del dispositivo. Los procesadores IOP3XX se basan en la arquitectura XScale y están diseñados para reemplazar las antiguas familias de chips 80219 sd e i960. Hay diez procesadores IOP diferentes disponibles actualmente: IOP303, IOP310, IOP315, IOP321, IOP331, IOP332, IOP333, IOP341, IOP342 e IOP348. Las velocidades del reloj varían de 100 MHz a 1,2 GHz. Los procesadores también difieren en el tipo de bus PCI, la velocidad del bus PCI, el tipo de memoria, la memoria máxima permitida y la cantidad de núcleos de procesador.
Procesador de red IXP
El núcleo XScale se utiliza en la segunda generación de la línea de procesadores de red IXP de Intel, mientras que la primera generación utiliza núcleos StrongARM. La familia de procesadores de red IXP abarca desde soluciones destinadas a aplicaciones de red de oficinas pequeñas y medianas, IXP4XX, hasta procesadores de red de alto rendimiento como el IXP2850, capaces de soportar velocidades de línea de hasta OC-192 . En los dispositivos IXP4XX, el núcleo XScale se utiliza como procesador de plano de control y de datos, proporcionando tanto control del sistema como procesamiento de datos. La tarea del XScale en los dispositivos IXP2XXX es típicamente proporcionar solo la funcionalidad del plano de control, con el procesamiento de datos realizado por los micro motores , ejemplos de tales tareas del plano de control incluyen actualizaciones de la tabla de enrutamiento, control de micro motores, administración de memoria.
CE
En abril de 2007, Intel anunció un procesador basado en XScale destinado a los mercados de electrónica de consumo , el Intel CE 2110 (con nombre en código Olo River). [22]
Aplicaciones
Los microprocesadores XScale se pueden encontrar en productos como la popular computadora de mano RIM BlackBerry , la familia Dell Axim de Pocket PC , la mayoría de las líneas de computadoras de mano Zire , Treo y Tungsten de Palm , versiones posteriores de Sharp Zaurus , Motorola A780 , Acer n50 , la serie iPaq 3900 de Compaq y muchas otras PDA . Se utiliza como CPU principal en la computadora de escritorio Iyonix PC que ejecuta el sistema operativo RISC y el NSLU2 (Slug) que ejecuta una forma de Linux . El XScale también se utiliza en dispositivos como PVP (reproductores de video portátiles), PMC (centros multimedia portátiles), incluido el reproductor multimedia portátil Creative Zen y el lector de libros electrónicos Amazon Kindle , y sistemas integrados industriales. En el otro extremo del mercado, los procesadores de E / S de almacenamiento XScale IOP33x se utilizan en algunas plataformas de servidor basadas en Intel Xeon .
Venta de la línea de procesadores PXA
El 27 de junio de 2006, se anunció la venta de los activos del procesador móvil XScale PXA de Intel. Intel acordó vender el negocio XScale PXA a Marvell Technology Group por un estimado de $ 600 millones en efectivo y la asunción de pasivos no especificados. La medida tenía la intención de permitir que Intel concentrara sus recursos en sus negocios centrales de servidores y x86. Marvell posee una licencia de arquitectura completa para ARM, lo que le permite diseñar chips para implementar el conjunto de instrucciones ARM, no solo licenciar un núcleo de procesador. [23]
La adquisición se completó el 9 de noviembre de 2006. Se esperaba que Intel continuara fabricando procesadores XScale hasta que Marvell asegurara otras instalaciones de fabricación y continuaría fabricando y vendiendo procesadores IXP e IOP, ya que no formaban parte del trato. [24]
El esfuerzo de XScale en Intel se inició con la compra de la división StrongARM de Digital Equipment Corporation en 1998. [25] Intel todavía tiene una licencia ARM incluso después de la venta de XScale; [25] esta licencia es a nivel arquitectónico. [26]
Ver también
- Manitoba : sistema en un chip introducido con un núcleo de procesador XScale
- RedBoot : cargador de arranque de código abierto, el firmware de arranque estándar que se envía con las placas XScale
- OMAP : una línea de procesadores de la competencia de Texas Instruments
- Lista de sistemas en chip Qualcomm Snapdragon - Qualcomm
- Exynos - Samsung
- Comparación de núcleos ARMv7-A - ARM
Referencias
- ^ "Marvell compra la unidad de procesador portátil de Intel por $ 600 millones" . EETimes .
- ^ "Intel Microarquitectura XScale" (PDF) .
- ^ "Manual del desarrollador de microarquitectura Intel XScale (R) de tercera generación" (PDF) . Mayo de 2007. Archivado desde el original (PDF) el 25 de febrero de 2008.
- ^ "ARM Marvell SoCs - La documentación del kernel de Linux" . www.kernel.org . Consultado el 27 de enero de 2021 .
- ^ a b "PXA210 Processors Datasheet pdf - Application Processors. Equivalent, Catalog" . datasheetspdf.com . Consultado el 27 de enero de 2021 .
- ^ 01net. "Intel XScale, un processeur plus puissant pour les PDA" . 01net (en francés) . Consultado el 27 de enero de 2021 .
- ^ "Documentación / arm / Marvell / README · 15a48d6f42683f0d53b131b824c18a7bf84978b1 · ARM / NXP / i.MX6 / BSP8 / release / linux-4-14-secoboards-imx6-rel" . GitLab . Consultado el 27 de enero de 2021 .
- ^ "Marvell presenta procesadores de aplicaciones de próxima generación" (comunicado de prensa). Marvell . 29 de noviembre de 2006. Archivado desde el original el 16 de diciembre de 2009.
- ^ "Página del producto Procesadores de comunicaciones de Marvell" . Archivado desde el original el 25 de noviembre de 2009.
- ^ Hoja de datos del procesador de aplicaciones Intel XScale PXA900 (Hermon) con módem | CPUlist . PDAdb.net (25 de febrero de 2012). Consultado el 2 de agosto de 2013.
- ^ "Página del producto Procesadores Marvell ARMADA 100" . Archivado desde el original el 16 de abril de 2010.
- ^ (en holandés) Google Vertalen . Translate.google.nl. Consultado el 2 de agosto de 2013.
- ^ a b "Marvell potencia los teléfonos TD-SCDMA de mercado masivo con el chipset PXA920" (Comunicado de prensa). Marvell. 8 de septiembre de 2009. Archivado desde el original el 3 de junio de 2010.
- ^ a b Hoja de datos del procesador de aplicaciones Marvell PXA935 (Tavor-P65) con módem | CPUlist . PDAdb.net (25 de febrero de 2012). Consultado el 2 de agosto de 2013.
- ^ Hoja de datos del procesador de aplicaciones Marvell PXA930 (Tavor-MG1) con módem | CPUlist . PDAdb.net (25 de febrero de 2012). Consultado el 2 de agosto de 2013.
- ^ [1]
- ^ Blackberry Torch 9800 - Desmontaje: TechInsights . Ubmtechinsights.com (25 de octubre de 2012). Consultado el 2 de agosto de 2013.
- ^ "BlackBerry Torch - Frente" . Archivado desde el original el 17 de julio de 2011 . Consultado el 12 de noviembre de 2010 .
- ^ Fingas, Jon. (2012-08-14) Los chips Marvell PXA988, PXA986 son compatibles con 3G para China, el mundo sin reinventar la rueda (o el teléfono) . Engadget.com. Consultado el 2 de agosto de 2013.
- ^ Samsung Galaxy Tab 3 se ejecuta en un procesador Marvell PXA986 . Ubergizmo. Consultado el 2 de agosto de 2013.
- ^ Gorman, Michael. (2013-02-19) Marvell anuncia el SoC de cuatro núcleos PXA1088 para teléfonos y tabletas trotamundos . Engadget.com. Consultado el 2 de agosto de 2013.
- ^ "El procesador de medios Intel System-On-A-Chip impulsa la nueva generación de dispositivos electrónicos de consumo" .
- ^ "Acerca de la microarquitectura Intel XScale" . Archivado desde el original el 2 de agosto de 2009.
- ^ "Intel abandona los procesadores de teléfonos móviles" . Archivado desde el original el 8 de septiembre de 2012.
- ^ a b "Intel vende el negocio XScale a Marvell por 600 millones de dólares" .
- ^ AMD entra en el negocio de los servidores ARM . Forbes. Consultado el 2 de agosto de 2013.
enlaces externos
- Descripción general de la tecnología Intel XScale
- Juegos de herramientas IXP4XX
- Memoria Intel StrataFlash
- Resumen del producto del procesador de alto rendimiento Marvell PXA168
- Código de Linux optimizado para la microarquitectura Intel XScale