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1 S698的典型結構 S698是歐比特公司在借鑒國際最新研究成果的基礎上，自行研發(fā)的系列高性能SoC芯片的總稱(chēng)。它主要面向工業(yè)控制、航空航天控制、軍用電子設備、POS及稅控機終端以及消費電子等嵌入式領(lǐng)域的應用。 典型的S698 SoC芯片由整型處理單元、Cache模塊、浮點(diǎn)處理單元、片內總線(xiàn)、時(shí)鐘管理模塊、硬件調試支持單元、存儲器控制器以及其他片內外設等模塊組成。圖1為其典型的結構框圖。 2 S698的主要特征 S698系列SoC芯片具有如下主要特征： ◆內核為基于SPARC V8(IEEE-1754)指令體系架 構的高性能RISC處理器，指令為5級流水，支持兩條DSP指令(MAC和UMAC)； ◆片內集成硬件乘法器和硬件除法器； ◆集成基于IEEE-754標準的32／64位單／雙精度浮點(diǎn)處理單元； ◆具有雙Cache結構：指令Cache和數據Cache容量可配置且相互獨立； ◆采用AMBA2.0標準總線(xiàn)作為片內互聯(lián)總線(xiàn)，AHB連接高速設備，APB連接低速設備，這種結構可以方便地實(shí)現片內設備及資源的裁減； ◆片內采用多時(shí)鐘機制，內核等高速設備使用高頻時(shí)鐘，外設等使用低頻時(shí)鐘，且時(shí)鐘倍頻／分頻參數可以通過(guò)軟件或硬件方式進(jìn)行設置； ◆片內集成硬件調試支持單元DSU，無(wú)需外擴仿真器的支持，就可以直接進(jìn)行系統調試； ◆集成存儲器控制器，支持ROM、SRAM、SDRAM、I／O等類(lèi)型的外部存儲器，并且支持8、16、32三種位寬的數據總線(xiàn)，最大尋址空間為2 048 MB； ◆片內集成豐富的外圍設備，如中斷控制器、定時(shí)器、GPIO、UART、PCI總線(xiàn)控制器等； ◆所有模塊全都為可綜合的RTL級描述，可以方便地移植到任何ASIC工藝上，或在大規模FPGA器件中實(shí)現。 為了配合S698系列SoC芯片的推廣以及方便系統設計者們的使用，歐比特公司還為其提供強大的軟件支持： ◆編程語(yǔ)言：支持標準C、SPARC匯編以及混合編程三種編程方式； ◆開(kāi)發(fā)環(huán)境：配備了視窗風(fēng)格的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境ORI-ON和命令行界面的開(kāi)發(fā)環(huán)境； ◆操作系統：支持RTEMS、μClinux、VxWorks； ◆大量的BSP軟件包。 3 S698系列產(chǎn)品 自2002年起，歐比特公司就開(kāi)始了基于SPARC V8體系架構的S698系列SoC芯片的研制工作。到目前為止，該產(chǎn)品已經(jīng)形成豐富的產(chǎn)品線(xiàn)，包括數款成功流片量產(chǎn)的產(chǎn)品、數款MPW小規模試產(chǎn)的產(chǎn)品和數款基于FP-GA的量產(chǎn)產(chǎn)品。下面重點(diǎn)介紹幾款流片量產(chǎn)的產(chǎn)品：S698、S698M、S698-ECR以及S698-MIL。 S698芯片是歐比特公司研制成功的一款基于SPARC V8體系架構的SoC芯片，也是一款商業(yè)化了的SPARC V8 SoC芯片。其發(fā)布于2003年，生產(chǎn)工藝為T(mén)SMC的0.25μm CMOS工藝，性能達到了133 MIPS／33MFLOPS@133 MHz。S698片內集成了存儲器控制器、PCI控制器、UART、Timer、中斷控制器、通用I／O、看門(mén)狗等豐富的外圍設備。S698采用PBGA329封裝，溫度級別為商業(yè)級，功耗4 mW／MHz。 S698M于2004年推出，為S698的加強版，采用0.18μmCMOS工藝生產(chǎn)，性能提高到了200 MIPS／50 MFLOPS@200 MHz，S698M封裝采用PBGA352，溫度級別達到了工業(yè)級水平。同S698相比較，S698M最大的改進(jìn)就是增加了存儲器檢錯糾錯(EDAC)功能，使其更加適用于惡劣環(huán)境下的應用，如工控環(huán)境、野外環(huán)境以及軍工領(lǐng)域。 S698-ECR是專(zhuān)門(mén)面對電子記賬行業(yè)及其他消費類(lèi)應用而定制的SoC芯片。于2005年推出，采用0.18μmCMOS工藝生產(chǎn)，性能達到160 MIPS／40 MFLOPS@160MHz，封裝形式為PQFP160，溫度級別為商業(yè)級。S698-ECR除了集成了UART、Timer、中斷控制器、通用I／O、等外圍設備之外，還集成了與POS及稅控機應用密切相關(guān)的一些外設，如IC卡控制器、磁條卡控制器、PS／2控制器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘等。這樣可以為系統設計提供豐富的片內資源，大幅度降低系統成本，縮小系統體積。 S698-MIL是在S698-ECR基礎上改進(jìn)的一款產(chǎn)品，于2006年推出。其生產(chǎn)工藝為0.18μm工藝，性能提高到160 MIPS／40 MFLOPS6@160 MHz，溫度級別達到軍品級要求，其他的指標與S698-ECR基本一致。 此外，歐比特公司正在進(jìn)行四核并行處理芯片S698P-SoC的研制。其在單顆芯片內部集成了4個(gè)S698處理器，每個(gè)處理器均配有獨立的雙精度浮點(diǎn)處理單元和Cache模塊。S698P-SoC芯片的整型和浮點(diǎn)處理能力將分別達到800 MIPS和200 MFLOPS，可以滿(mǎn)足圖像等復雜信息處理的需求。日前，S698P-SoC芯片已經(jīng)在FP-GA功能驗證平臺上通過(guò)了原型驗證。到2007年下半年，該芯片0.13 μm工藝下的MPW樣片將問(wèn)世。 4 S698的應用 每一款S698系列SoC芯片的研制都是根據一定的應用場(chǎng)合要求而進(jìn)行的，因此在各自面向的領(lǐng)域(如S698在家用電器應用領(lǐng)域，S698M及S698-MIL在工業(yè)控制、航電設備及軍工電子產(chǎn)品領(lǐng)域，S698-ECR在稅控機、銀稅機、POS機、教學(xué)系統領(lǐng)域等)都有著(zhù)廣泛的應用。產(chǎn)品種類(lèi)繁多，包括板卡、高可靠計算機、整機等。 S698系列SoC芯片具有高性能的整型處理單元和浮點(diǎn)處理單元，自帶硬件乘除法器，片內集成豐富的外設，軟件支持有力。這些為設計者們設計性能優(yōu)良、體積輕巧、成本低廉、入市迅速的嵌入式系統設備提供了一種極佳的半導體解決方案。 |
