Kompilery a procesory

Jednou z nejdůležitějších a potenciálně nejužitečnějších vlastností mikroprocesorových jader ARMv8-A s instrukční sadou AArch64 je upravená a v několika směrech vylepšená technologie NEON umožňující provádění SIMD operací.

Dnes budeme pokračovat v popisu instrukční sady AArch64. Zmíníme se zejména o instrukcích matematického koprocesoru a taktéž o SIMD operacích umožňujících paralelní zpracování prvků vektorů. Na závěr si popíšeme volání služeb jádra.

Minule jsme si řekli základní informace o stále relativně nové architektuře AArch64. Dnes se budeme věnovat instrukční sadě. Popíšeme si i některé rozdíly mezi instrukcemi AArch64 a původní instrukční sadou ARM 32 (A32).

V roce 2011 byla společností ARM představena specifikace nových procesorových jader ARMv8-A. Tato jádra, která dnes nalezneme mj. i v nových smartphonech, se v mnoha ohledech liší od starších ARMovských jader.

Mezi nejvýkonnější DSP patří čipy řady TMS320C66× (zkráceně C66×), konkrétně pak obvody C6678 vybavené osmi jádry, které společně dosahují výkonu až 358 GMAC nebo 179 GFLOPS. Dnes se seznámíme se základními vlastnostmi těchto procesorů.

Při popisu DSP nesmíme zapomenout na to, že v současnosti se v oblasti výkonných 32bitových mikrořadičů stále ve větší míře používají čipy s jádrem ARM. Výrobci kombinují jádra ARM s DSP několika různými způsoby.

Dnes téma mikrořadičů řady PIC24 a dsPIC dokončíme. Budeme se zabývat převážně těmi instrukcemi, které jsou specifické pro čipy dsPIC a pro jejich DSP modul, nejprve si však popíšeme zbývající instrukce společné pro PIC24 i dsPIC.

Na předchozí článek s popisem základních vlastností čipů řady PIC24 a dsPIC dnes navážeme, protože se budeme zabývat instrukční sadou těchto v některých ohledech poněkud neobvyklých mikrořadičů.

Mikrořadiče PIC jsme si již popisovali, ovšem prozatím jsme se zabývali pouze osmibitovými mikrořadiči. Svět čipů PIC je však rozsáhlejší, protože v něm nalezneme i šestnáctibitové mikrořadiče a dokonce i jednoduché DSP.

Popis 4bitových mikrořadičů zakončíme čipy Epson S1C63. Jedná se poměrně výkonné mikrořadiče, které jsou určeny do těch zařízení, v nichž se používají LCD s větším množstvím segmentů, popř. maticové LCD.

Předposledními čtyřbitovými mikrořadiči, jimiž se budeme zabývat, jsou mikrořadiče řady S1C60 vyráběné společností Epson. Jejich architektura je poměrně elegantní a tvoří základ k poněkud výkonnějším čipům s jádry S1C63000.

Dnešní článek o mikrořadičích Atmel MARC4 bude rozdělen na dvě části. V první dokončíme popis instrukční sady a v části druhé si řekneme, jak a v jakém jazyku se pro tyto čipy vyvíjí ovládací software.

Mikrořadič TMS 1000, s nímž jsme se seznámili minule, nebyl jediným zástupcem čtyřbitových mikrořadičů. Novějším čipem založeným na čtyřbitové ALU je mikrořadič nazvaný MARC4.

Posledně jsme si popsali moderní mikrořadiče, které jsou vybaveny výkonnými jádry s hodinovou frekvencí dosahující stovek MHz. Ovšem na začátku mikrořadičové revoluce stál „primitivní“ čtyřbitový čip TMS 1000 s frekvencí 400 kHz.

Popis mikrořadičových jader TriCore, v nichž se kombinují možnosti mikrořadičů, digitálních signálových procesorů a RISCových procesorů, dnes dokončíme. Zabývat se budeme především zajímavými vlastnostmi instrukční sady těchto čipů.

Kromě jiného vyrábí firma Infineon i výkonné čipy s jádry nazvanými TriCore. Název vychází z toho, že jádra vznikla sloučením tří technologií: RISCového mikroprocesoru, mikrořadiče a digitálního signálového procesoru.

Některé novější 16bitové mikrořadiče firmy Infineon jsou založeny na vylepšených jádrech C166S V2. Jedná se o třetí generaci jader z rodiny C166, která je zpětně kompatibilní, ovšem je výkonnější a obsahuje i modul pro DSP operace.

Minule popsaná řada mikrořadičů XC800 byla založena na zastaralém osmibitovém jádru 8051. Jedním z výsledků snah o náhradu je rodina šestnáctibitových jader C166 navržená firmami ST Microelectronic a Infineon (dříve Siemens).