Рис.4 Конструктивная реализация NeuroMatrixR NM6404

NeuroMatrixR NM6404 [9] представляет собой высокопроизводительный DSP-ориентированный RISC микропроцессор. В его состав входят два основных блока: 32-разрядное RISC-ядро и 64-разрядное VECTOR-сопроцессор для поддержки операций над векторами с элементами переменной разрядности. NM6404 по системе команд совместим с предыдущей версией NM6403. Имеются два идентичных программируемых интерфейса для работы с внешней памятью различного типа и два коммуникационных порта, аппаратно совместимых с портами ЦПС TMS320C4x, для возможности построения многопроцессорных систем.

Особенности:

тактовая частота - 133 MГц (8нс - время выполнения любой инструкции);

технология КМОП 0.25 мкм;

корпус PQFP256;

напряжение питания от 2.5 В, 3.3 В, 5 В;

потребляемая мощность - около 1.0 Вт; условия эксплуатации: -40...+80 C.

RISC-ядро:

5-ти ступенчатый 32-разрядный конвейер;

32- и 64-бит команды (обычно выполняется две операции в одной команде);

2 Мбит внутреннее ОЗУ;

доступ к внутренней памяти соседей;

два адресных генератора, адресное пространство - 16 GB;

два 64-разрядных программируемых интерфейса с SDRAM/SRAM/DRAM/Flash ROM разделяемой памятью;

4 одновременных доступа к внутренней памяти; широковещательный режим доступа к внешней памяти;

64 К Boot ROM; формат данных - 32-разрядные целые; 4 канала DMA;

два коммуникационных порта ввода/вывода, аппаратно совместимых с портами TMS320C4x; JTAG-совместимый отладочный интерфейс; система управления потребляемой мощностью.

VECTOR-сопроцессор

от 1 до 64-разрядная длина векторных операндов и результатов;

формат данных - целые числа, упакованные в 64-разрядные блоки, в форме слов переменной длины от 1 до 64 разрядов каждое;

поддержка векторно-матричных и матрично-матричных операций; 16 тактов на перезагрузку матрицы коэффициентов;

свопирование рабочей и теневой матрицы; два типа функций насыщения на кристалле.

Производительность:

скалярные операции:

133 MIPS;

399 MOPS для 32-разрядных данных;

векторные операции:

от 133 до 38.000+ MMAC (миллионов умножений с накоплением в секунду);

I/O и интерфейсы с памятью:

пропускная способность двух 64-разрядных интерфейсов с памятью - 2128 Мбайт/сек;

I/O коммуникационные порты - до 20 Мбайт/сек каждый.