手机用Linux？“SH-X”处理器浮出水面

    日本瑞萨科技日前与日立制作所、美国SuperH联合发表了可应用于手机应用处理器及数字家电系统LSI的CPU内核“SH-X”的详细情况。

　　原来的SH系列包括面向手机等低耗电产品的CPU内核“SH3-DSP”以及面向汽车导航系统等高速处理的CPU内核“SH-4”两种系统。三公司此次通过将两种系统的内核整合到一起，可实现满足客户要求的弹性设计。具体设计变更包括将原来用于高速处理的浮点运算单元（FPU）添加到手机应用处理器上等。

　　与“SH-4”一样，采用可同时执行2条指令的超标量架构。管线由“SH3-DSP”及“SH-4”的5级增加到7级，并提高了工作频率。“通过这些变更，使得以专用OS处理为主的Linux配备到手机上后，也能实现与原来同样的实时性能。

从待机状态下复原仅2.8ms

　　三公司为减小耗电量做了3项改进。一是减少用于临时保存管线上运算结果的触发电路的工作次数。原来在执行一条指令时，管线处理的每个工作周期都要启动全部的触发电路。此次则改为一条指令只启动1次。这样一来，触发电路的整个电力消耗就降低了约25%。

　　另一项是降低指令缓存器电力消耗的技术。将缓存分为几个区，不进行存取的区就不再启用。这样就将缓存的电力消耗降低了约45%。最后一项是在降低待机电流的同时实现快速复原的待机技术。待机电流下降96%，只有86μA，从待机模式恢复到正常模式只需2.8ms。而原来则要0.5秒。这样一来，手机即使在输入等待状态下，也可以设置为待机模式，从而降低耗电量。

2004年第1季度开始供货

　　三公司将利用0.13规格的CMOS工艺试制分别面向低耗电与高速处理的芯片。低电耗芯片的工作电压为1.0V，耗电量为80mW，处理性能为360MIPS，单位电力的处理性能为4500MIPS/W，几乎相当于该公司原来产品的4倍。该芯片的样品供货时间在2004年第1季度。采用这种芯片的手机估计在2004年内就能问世。

　　高速处理芯片的工作电压为1.25V，在400MHz工作频率下表现出了720MIPS的处理性能。耗电为250mW。未配备从待机状态下快速复原的功能。样品供货时间在2004年第2季度。

　　该技术的详细情况已在2004年2月15日在美国旧金山开幕的“2004 IEEE International Solid-State Circuits Conference（ISSCC）”上发表。

图1：“SH-X”的芯片样品（高速处理版）