Arteris以分散式、可配置半導體架構重新定義異構多核高速緩存一致性(Cache Coherence)

　　Arteris公司是商用系統級芯片(SoC)互連IP的創(chuàng )新性供應商，今天宣布推出一種半導體設計技術(shù)，在用不同供應商的IP設計出高速緩存一致性(Cache Coherent)高效率系統時(shí)，它提高了系統級芯片設計師的設計能力。利用這項新技術(shù)，推出了業(yè)界第一個(gè)分散式、異構高速緩存一致性(Cache Coherence)互連，幫助設計人員實(shí)現更高的頻率，更低的功耗，高效率地生產(chǎn)有特色的系統級芯片，縮短產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間。這種系統級芯片跨越多個(gè)設計領(lǐng)域，如移動(dòng)設備、高清晰度電視、企業(yè)級存儲、汽車(chē)的先進(jìn)駕駛輔助系統(ADAS)、微服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò )等市場(chǎng)。

　　Arteris的設計團隊開(kāi)發(fā)出一種全新架構，設計人員可以透過(guò)配置多個(gè)與協(xié)議無(wú)關(guān)、可以完全高速緩存一致(Cache Coherent)的端口(agent)，架構高速緩存一致性(Cache Coherence)互連。比起目前系統級芯片(SoC)中常用的固定式和集中式高速緩存一致互連，它的可配置性更強。此外，Arteris的這項技術(shù)也能夠提高非高速緩存一致性(Non cache coherent)端口(Agent)的效能。非高速緩存一致性端口透過(guò)使用Proxy Cache技術(shù)(也稱(chēng)為“I / O高速緩存”)可以訪(fǎng)問(wèn)高速緩存一致性的子系統，這使得包含非一致性IP在內的整個(gè)系統可以實(shí)現整體高速緩存一致性的好處。

　　本技術(shù)的可配置程度很高，因而系統級芯片設計師可以自由決定一致性端口(Agent)和存儲器界面(memory interface)端口的數量，可以配置Snoop Filter數量和大小，以及Proxy Cache和末級高速緩存的數量和大小。利用這種分散式硬件架構，有利于物理實(shí)現，并改善時(shí)序收斂，因為它更自然地與實(shí)際的Floor Plan的約束(constrain)做到一致。

　　因為可以同時(shí)支持不同的高速緩存一致性(heterogeneous cache coherent)協(xié)議、高速緩存狀態(tài)模型和高速緩存的組織，所以本技術(shù)可以建構異構多核高速緩存一致性系統。這些功能為設計人員帶來(lái)了行業(yè)中最高程度的可配置性，對于提高系統級芯片的頻率、降低延遲和功耗，是有利的，從而滿(mǎn)足每個(gè)系統的獨特需要。

　　獨特的功能：

　　?異構一致性端口(Heterogeneous Coherent Agents) — 可以讓設計人員同時(shí)實(shí)施不同的一致性協(xié)議、高速緩存狀態(tài)模型和高速緩存組織，因此可以使用多家不同供應商和內部開(kāi)發(fā)團隊的一致性IP。

　　?分散式架構 — 改善布局設計和時(shí)序收斂，同時(shí)支持業(yè)界最靈活的時(shí)鐘管理和電源管理。

　　?多個(gè)可配置的Snoop Filter — 根據系統中各種一致性端口的不同特性，可以提供多種Snoop Filter的組織、規模和關(guān)聯(lián)性進(jìn)行配置，減少系統中內存所占用的面積。

　　?Proxy Caches — 可以使得非一致性IP能達成實(shí)現整體系統的一致性。

　　?可擴展性 — 由于這種結構是由同樣的元件來(lái)實(shí)現的，每個(gè)元件的端口數量可以配置，因而互連IP可以靈活地擴展，以滿(mǎn)足各種處理的需要。

　　“目前的互連技術(shù)不足以應對當今先進(jìn)的系統級芯片SoC所需要的復雜程度?！?nbsp;Arteris總裁兼首席行政官K. Charles Janac說(shuō)?！拔覀冮_(kāi)發(fā)出一種全新架構，因而系統設計師可以靈活地進(jìn)行配置，滿(mǎn)足各類(lèi)有特殊性能要求的嚴苛系統。我們的技術(shù)所提供的特殊系統功能，是非常獨特的，是任何其他架構沒(méi)有的?！?/p>

　　客戶(hù)評論的節錄：

　　Linley Group公司：“最新的半導體工藝節點(diǎn)的成本在爆炸性地上升，迫使設計團隊去評估在系統級芯片設計方面的新架構，例如異構高速緩存一致性?！?nbsp;Linley 集團公司創(chuàng )辦人兼首席分析師Linley Gwennap說(shuō)。 “Arteris開(kāi)發(fā)的分散式高速緩存一致性架構，將幫助系統設計人員更好地利用系統級芯片的工藝處理資源，因而可以更加有效地完成計算。這項技術(shù)的分散式架構對時(shí)序收斂(Timing Closure)過(guò)程會(huì )有幫助，這是因為，它更加適合使用業(yè)界的標準綜合 - 布局與布線(xiàn)工具。

　　異構系統架構(HSA)基金會(huì )：“異構系統架構(HSA)基金會(huì )的一個(gè)主要目標是鼓勵人們在這方面作出努力：讓中央處理器(CPU)和圖形處理器(GPU)以外的處理器能夠在一個(gè)共用的虛擬內存環(huán)境中平等地參與運行?！盚SA基金會(huì )董事長(cháng)Greg Stoner說(shuō)。 Arteris的高速緩存一致性互連技術(shù)為工程師提供一種實(shí)用的方法來(lái)實(shí)現這個(gè)目標。這個(gè)方法與HSA平臺系統架構規范1.0中列出的目標是一致的，對業(yè)界來(lái)講，是一個(gè)值得歡迎的進(jìn)展?！?/p>