e200コアファミリ、NXP Power Architecture IP

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NXPのe200ファミリーは、コスト重視の組込みリアルタイムアプリケーション向けに設計された、高いパフォーマンスを必要とする合成可能な高効率コアです。e200の4つのコア(e200z0、e200z1、e200z3、およびe200z6)は、自動車、アビオニクス、ロボット工学、産業用制御、医療機器、およびコンパクトなネットワーキングアプリケーションに最適な幅広い機能を提供します。

ISA (Power Instruction Set Architecture)バージョン2.03に組み込まれた4つのコアはすべてVLE (Variable Length Encoding)をサポートしています。z0を除くすべてのコアは、完全な32ビットBook E命令セットも実装しています。これらのコアは、低い割り込みレイテンシ、AMBA AHB接続、およびクロックゲートによる低電力設計を提供します。デバッグ機能には、Nexus Class 1による静的デバッグとNexus Class 2/3によるリアルタイムデバッグがあります。

省スペースのz0コアは、コンパクトな4段パイプラインを備え、VLE命令セットのみを実行するため、非常に高いコード密度を実現します。メモリ要件の削減とコンパクトな設計により、z0は低コストのアプリケーションに最適です。

32ビットおよびVLE命令セット全体の実行に加えて、z1およびz3は、オペレーティングシステムを完全にサポートするためのメモリ管理ユニット(MMU)を備えています。信号処理要件が大きいアプリケーションの場合、z3には信号処理エンジン(SPE)と単精度浮動小数点ユニット(FPU)も含まれているため、DSPを追加する必要がしばしばありません。

z6は、7段パイプラインマシンとz3のすべての機能を備え、統合キャッシュユニットを備えた、ファミリの最高パフォーマンスのコアです。

E200z6のコア機能

  • 7段階のパイプライン(順次実行)
  • 単一発行(クロックサイクルごとに1つの命令が発行される)
  • 32-bit Power Architecture Book E CPUコア
  • コード密度のVLE
  • 統合32 KB、8ウェイ・セット関連キャッシュ
  • 32エントリーの統合MMU
  • SIMDおよびFPUによるDSPサポートの強化
  • AMBA AHB 2.0 v6バス・インタフェース
  • ほとんどの命令に対して単一サイクル実行
  • 整数と浮動小数点は3クロックで乗算および乗算 – 累算され、完全にパイプライン化されます
  • 6 ~ 16クロックの整数の除算(パイプラインなし)
  • 3サイクル荷重
  • 1 ~ 3サイクル分岐
  • ループを高速化するBTAC(Small Branch Target Address Cache)
  • Nexusクラス3のサポート
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E200z3のコア機能

  • 1つの問題を順番に処理する4段階のパイプライン
  • 32-bit Power Architecture Book E CPUコア
  • コード密度のVLE
  • 16エントリーの統合MMU
  • SIMDおよびFPUによるDSPサポートの強化
  • AMBA AHB 2.0 v6バス・インタフェース
  • ほとんどの命令に対して単一サイクル実行
    • 1サイクルのロード、ストア、算術、論理、乗算
    • 1 ~ 2サイクル分岐
    • 6 ~ 16クロックを整数で割る(パイプラインなし)
  • Nexusクラス3のサポート
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E200z1のコア機能

z1コアは、MMUを必要とするが拡張DSPサポートを必要としないコスト重視のアプリケーションに最適です。

  • 1つの問題を順番に処理する4段階のパイプライン
  • 32-bit Power Architecture Book E CPUコア
  • コード密度のVLE
  • 8エントリーの統合MMU
  • AMBA AHB 2.0 v6バス・インタフェース
  • ほとんどの命令に対して単一サイクル実行
  • 1サイクルのロード、ストア、算術、論理、乗算
  • 1 ~ 2サイクル分岐
  • 6 ~ 16クロックを整数で割る(パイプラインなし)
  • Nexusクラス1のサポート
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E200z0のコア機能

z0コアは、MMUを必要としないローエンドのキャッシュレスMCU実装を対象としており、非常にコンパクトなコードから最も恩恵を受けることができます。

  • パイプライン段が2サイクルAHBに直接マッピングされた順番の4段パイプライン
  • 電源アーキテクチャ互換VLEコア
  • 既存のPowerPC VLEコンパイラのサポート
  • 32ビットの統合バスを搭載したシングル・イシュー・マシン
  • 単一サイクルのシンプルなオペレーション
  • 単一サイクルの荷重と保管
  • 分岐: 1サイクル未実施、2サイクル実施
  • Nexusクラス2+のサポート(Nexusクラス2プラス
  • 選択されたNexusクラス3/4機能)
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USB

パートナーのSilvacoは、合成可能なe200ファミリの配布を担当しています。Silvacoは、アナログ/ミックスドシグナル、パワーIC、メモリ設計に使用されるソフトウェアツールの大手EDAプロバイダーです。

カリフォルニア州サンタクララに本社を置くSilvacoは、30年以上にわたり北米、ヨーロッパ、日本、アジアにオフィスを構え、TCAD、SPICE Modeling、PDK開発に迅速かつ低コストのサービスを提供しています。2016年6月にSilvacoはSemiconductor IP blocksベンダーのIPextremeを買収し、現在はSilvacoのIP部門(IPextremeブランドの下)となっています

USB IPはNXPが所有していますが、Silvacoを通じてパッケージ、販売、サポートされています

成果物

各NXP e200パワー・アーキテクチャ・コアは、テクノロジーに依存しないRTLソース・コード・フォーマットであり、次の機能を備えています。

成果物に関する詳細については、以下までお問い合わせください。

  • 合成可能なVerilogソースコード
  • 統合テストベンチ
  • ドキュメント
  • 一般的なEDAツールをサポートする設計構成、シミュレーション、および合成のIPextreme XPack