PowerPC e500 — это 32-разрядное ядро микропроцессора от Freescale Semiconductor . Ядро совместимо со старой спецификацией PowerPC Book E, а также с Power ISA v.2.03 . [ требуется цитата ] Оно имеет двухвыпускной семиступенчатый конвейер с FPU (начиная с версии 2), кэши данных и инструкций L1 объемом 32/32 КиБ и кэш L2 на стороне процессора объемом 256, 512 или 1024 КиБ. Диапазон скоростей составляет от 533 МГц до 1,5 ГГц, а ядро разработано с учетом высокой степени настраиваемости и удовлетворения конкретных потребностей встроенных приложений с такими функциями, как многоядерный операционный интерфейс для вспомогательных процессоров приложений (APU).
e500 обеспечивает работу высокопроизводительных сетевых процессоров PowerQUICC III system on a chip (SoC) , и все они имеют общую схему наименования MPC85xx . Новый QorIQ от Freescale является эволюционным шагом по сравнению с PowerQUICC III и также будет основан на ядрах e500.
Версии
Существует три версии ядра e500, а именно: оригинальная e500v1 , e500v2 и e500mc .
64-битная версия ядра e500mc называется ядром e5500 и была представлена в 2010 году, а последующее ядро e6500 в 2012 году добавило возможности многопоточности .
е500в1
- Поддержка расширений SPE (Signal Processing Engine). Файл целочисленных регистров расширен до ширины 64 бит. Не-SPE инструкции обращаются и записывают только в нижние 32 бита. Однако SIMD SPE инструкции считывают и записывают из полных 64 бит. Эти расширения перекрываются со строковыми и AltiVec инструкциями.
- Поддержка SPESFP (Single Precision Embedded Scalar Floating Point). Это новый блок с плавающей точкой, который отличается от классического FPU, последний из которых отсутствует в e500v1 и e500v2. SPESFP использует файл регистра целых чисел. Он не полностью соответствует IEEE754.
е500в2
Ключевые улучшения e500v2 по сравнению с e500v1 включают в себя:
- Увеличение физического адресного пространства с 32-бит (4 ГиБ) до 36-бит (64 ГиБ). Это изменение означает, что устройства на базе e500v2 часто используют более продвинутый пакет поддержки платы (BSP), чем устройства на базе e500v1, поскольку различные периферийные устройства перешли на физические адреса выше 4 ГиБ.
- Добавление страниц переменного размера 1 ГиБ и 4 ГиБ
- Добавление поддержки DPESFP (двойной точности встроенных скалярных чисел с плавающей точкой). Созданные на основе SPESFP, эти инструкции обращаются к обеим половинам 64-битного целочисленного регистра.
- Удвоение размера и ассоциативности 4-страничного массива второго уровня MMU (с 256-записей 2-канального до 512-записей 4-канального)
- Увеличить максимальное количество невыполненных промахов кэша данных с 3 до 5
- Добавление альтернативной временной базы для временных меток с гранулярностью цикла
е500мс
Freescale представила e500mc в семействе чипов QorIQ в июне 2008 года. E500mc имеет следующие характеристики:
- Power ISA v.2.06 , включающий функции гипервизора и виртуализации для встраиваемых платформ.
- «Классический» блок с плавающей точкой был восстановлен.
- SPE, SPESFP и DPESFP удаляются, а файл целочисленных регистров возвращается к 32-битному.
- Поддержка от двух до 32 и более ядер (не обязательно одного типа ядер) на одном чипе.
- Поддерживает коммуникационную структуру CoreNet для соединения ядер и ускорителей тракта передачи данных.
- Ядра e500mc имеют собственные кэши L2, но обычно используют другие общие возможности, такие как кэши L3, контроллеры памяти, ядра ускорения приложений, ввод-вывод и т. д.
Приложения
PowerQUICC
Все устройства PowerQUICC 85xx основаны на ядрах e500v1 или e500v2, большинство из них — на последнем.
QorIQ
В июне 2008 года Freescale анонсировала бренд QorIQ — микропроцессоры на базе семейства ядер e500.
Программное обеспечение
В свободном и открытом программном обеспечении семейство e500/MPC85xx (за исключением e500mc, у которого нет SPE) обычно известно как "PPC SPE" (powerpcspe), а EABI известен как "eabispe". И GCC (до версии 9), и LLVM [1] предлагают поддержку компиляции для этой платформы, а QEMU обеспечивает эмуляцию. Debian предложил неофициальный порт для e500v2. [2]
Смотрите также
Ссылки
- ^ "49854 – Очистка обработки опций SPE/e500". gcc.gnu.org .
К счастью, LLVM немного улучшил целевую платформу SPE, так что пользователи могут временно перейти на LLVM для некоторых проектов. [...] (Заключительный комментарий) Бэкэнд powerpcspe был объявлен устаревшим в GCC 8 и удален во время разработки GCC 9.
- ^ "PowerPCSPEPort - Debian Wiki".
- Страница Freescale PowerQUICC
- Справочное руководство по семейству процессоров PowerPC e500 Core от Freescale
