Intel PXA270 <-> AMD Alchemy AU1000:, кто кого в нашем ембеддерском мире? Опции

[Evgeny_CD]

Вот все шумят ARM, ARM. А что еще есть?

PowePC? Круто, но дороговато.

И решил я тут серьезно приглядеться к MIPS. И сравнить PXA270 (как
некоем роде вершину _реально_ доступного в ARM мире) и AMD Alchemy
AU1000 - как очень и очень достойного представителя MIPS.

*************** Общие данные ***************
*************** Архитектура ***************
** PXA270
ARM V5TE, до 624 Мгц

** AU1000
MIPS 32 (4Kc, насколько я сумел понять), до 500 Мгц

*** Цена, доступность
** PXA270
312 Мгц - 25$. Довольно распространен.

** AU1000
266 Мгц - 30$. Распространен менее.

*************** Средства разработки, OS ***************
** PXA270
* JTAG
Wiggler, Raven, масса коммерческого добра
* Компилеры, тулчейны
GCC, масса коммерческих продуктов
* OS
Linux 2.4
Linux 2.6 (драйверов меньше)
eCos
* особые условия
Есть IPP. Очень мощная оптимизировання либа от Интела. Там много всего
хорошего
http://www.caxapa.ru/echo/arm.html?id=47957
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=11378&hl=ipp

** AU1000
* JTAG
Wiggler, Raven
* Компилеры, тулчейны
GCC, GreenHills Multy
* OS
Linux 2.4

eCos - вот тут
http://exegin.com/q50.pdf
* Evaluation board with industry standard microcontroller
* Extensive peripheral support
* Board schematics
* FPGA/PLD source
* eCos real-time operating system (open source)
* FreeBSD TCP/IP stack (open source)
* GNU cross-compiler and development tools for Linux

* особые условия
Нашелся очень интересный ресурс по MIPS
http://www.linux-mips.org/wiki/Main_Page

Секция эмуляторов впечатляет
http://www.linux-mips.org/wiki/Emulators

Это вообще шедевр! Очень хороший (судя по доке) симулятор.
http://www.gavare.se/gxemul

*************** Eval борды, Starter киты, пр. ***************
** PXA270
http://www.toradex.com/e/Shop_Colibri_Inte...ter_Module.html
процессорное ядро - 99 Euro
готовый набор - 399 Euro
Линух от производителя.
Вроде как сюда их кто-то возит.

** AU1000
http://www.netcore.ru/buy/
320$ вполне нормальная готовая плата с линухом.

*************** Корпус, разводка ***************
** PXA270
BGA 1.0 6 рядов с "вырезами". 4 или 6 слоев печатка.

** AU1000
BGA 1.0 4 ряда. Это покажется фантастикой, но народ клянется, что
развел на 2-х слоях
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=11272

*************** Ядро ***************
** PXA270
* Intel XScaleR microarchitecture with IntelR Wireless MMX. Technology
* 7 Stage pipeline
* 32 KB instruction cache
* 32 KB data cache
* 2 KB ЃgminiЃh data cache
* Extensive data buffering
* 256 Kbytes of internal SRAM for high speed code or data storage
preserved during low-power states

** AU1000
* 266, 400, or 500 MHz
* MIPS32 instruction set 32-bit architecture
* 16KB instruction and 16KB data caches
* High speed multiply-accumulate (MAC) and divide unit
* Scalar 5-stage pipeline
* Load/store adder in I-stage (instr decode)
* Scalar branch techniques optimized: Pipelined register file access in fetch stage
* Zero penalty branch
* 1.5-V core @ 266 MHz and 400 MHz
* 1.8-V core @ 500 MHz
* 3.3-V I/O

*************** DSP возможности ***************
** PXA270
* MAC Single Cycle Throughput (16*32)
* 16-bit SIMD
* 40 bit Accumulator
* поддержка насыщающейся арифметики

** AU1000
* Multiply-Accumulate (MAC) and Divide Unit
* Max issue rate of one 32x16 MAC per clock
* Max issue rate of one 32x32 MAC per every other clock
* Operates in parallel to CPU pipeline
* Executes all integer multiply and divide instructions
* 32 x 16-bit MAC hardware

*************** Особенности схемотехники, периферия ***************
** PXA270
* Одна шина на все - SDRAM, периферию.
* AC 97 audio port
* I2S audio port
* USB Client controller
* USB Host controller
* USB On-The-Go controller
* Three high-speed UARTs (two with hardware flow control)
* FIR and SIR infrared communications port
* SD Card / MMC Controller (with SPI mode support)
* Memory Stick card controller
* Three SSP controllers
* Two I2C controllers
* Four pulse-width modulators (PWMs)
* LCD

Набор периферии очень богатый.

** AU1000
* Отдельная шина на SDRAM !
* GPIO (32 total, 5 dedicated for system use)
* Two 10/100 Ethernet MAC controllers
* USB 1.1 device and host controllers
* Four UARTs
* IrDA controller
* AC’97 controller
* I2S controller
* Two SSI controllers
* PCMCIA interface

Набор периферии средненький. Для embeded более интересен AU1100

* GPIO (48 total, 13 dedicated for system use)
* 10/100 Ethernet MAC controller
* USB 1.1 device and host controllers
* Three UARTs
* IrDA controller
* AC’97 controller
* I2S controller
* Two SSI controllers
* Two Secure Digital (SD) controllers
* LCD controller
* PCMCIA interface

Но он в BGA 0.8 8 рядов...

*************** Дристанометрия (Dhrystones) ***************
** PXA270
Точных данных именно по PXA270 не нашел.
http://icalepcs2003.postech.ac.kr/Proceedi...APERS/WE615.PDF
PXA 250
235 Dhrystone 2.1 MIPS @ 206 MHz = 1.14 DMIPS/MHz.

** AU1000
http://www.mips.com/content/PressRoom/Tech...one_results.pdf
Dhrystone Benchmark Results for Products of MIPS Technologies, Inc.
4Kc™ - 1.39 DMIPS/MHz (Dhrystone version 2.1)
4KEc™ - 1.53 DMIPS/MHz (Dhrystone version 2.1)

Какое именно ядро лежит в основе AU1000, я не понял.

http://www.ampro.ru/encore-m3.htm
"Процессор AMD Alchemy Au1500 MIPS32 400 МГц На тактовой частоте 400
МГц производительность изделия оценивается величиной 480 MIPS по
стандартному тесту Dhrystone 2.1!" Т.е. 1.2 DMIPS/MHz.

Сама AMD говорит чуть ли не о 2 DMIPS/MHz

http://www.mips.com/content/PressRoom/News...01/Fall2001.pdf

CORE DMIPS/MHZ
ARM7™ 0.9
MIPS32™ 4KEp™ 1.35
ARM9™/9E 1.1*/1.16
MIPS32 4K™ 1.3
MIPS32 4KE™ 1.35
ARM10 1.3
MIPS64™ 5K™ 1.4
MIPS64 20Kc™ 1.7

1.35 DMIPS/MHz упоминается во многих источниках - его и возьмем за
основу.

500*1.35 = 675
624*1.14 = 711
Т.е. "в попугаях" PXA270 может чуть быстрее.

*************** MPEG 4 Encoding ***************
** PXA270
http://softwareforums.intel.com/ids/board/...message.id=3255
you can use IPP media sample together with IPP for IXP. It contains
MPEG4 encoder end decoder. Our measurement show that encoder should
provide performance about 24 FPS for CIF resolution on PXA270 system.

CIF = 352x288.

Заметим, довольно сильный результат для неспециализироанного процессора

** AU1000
http://www.netcore.ru/card/ncvid/
Они используют _программынй_ кодек http://www.xvid.org (оптимизировали
сами - молодцы!!!)
* при использовании одного видеоканала 14 кадра/сек 352x288
* при использовании четырех видеоканалов 9 кадра/сек 352x288

Тут, правда, чуть другое написано
http://www.tral.ru/ru/characteristics/index.khtml
* при использовании одного видеоканала - 14 кадра/сек 352x288 (CIF)
* при использовании четырех видеоканалов - 8 кадра/сек 352x288 (CIF)

Качество у них неплохое: они мне прислали ролик - мне понравилось!

*************** Перспективы роста ***************
** PXA270

Расти особо некуда. Только ждать следующего камня от Интела.

PCI можно прикрутить при помощи внешнего моста от QuickLogic
http://www.linuxdevices.com/news/NS2920144451.html
"QuickLogic has introduced a PCI bridge for Intel's PXA27x
("Bulverde") XScale chips targeting mobile multimedia devices."

Но сейчас на сайте QuickLogic я такой инфы не нашел.

Поскольку у PXA270 всего одна внешняя шина - эффективность такой
реализации PCI будет сомнительна.

Что касается Xscale с PCI - то они дорогие и редкие.

** AU1000
Расти есть куда! Целое семейство чипов, в том числе с PCI и прочими
приятными вещами.

Чипы с PCI имеют 3 внешние шины - SDRAM, PCI и прочая периферия. Это
сильно повысит эффективность при пакетной передаче SDRAM и PCI.

*************** Особые условия ***************

По MIPS очень мало информации. Всего несколько книжек. Людей,
знающих эту архитектуру тоже,вероятно, не очень много!

*************** Мои ламерские выводы ***************
Как говорят дети "Почему все, что полезное, невкусное?".

В качестве "сердца" универсальной "охранно-телеметрической-передачи
данных" системы, которыми я занимаюсь, AUxxxx подходит чуть лучше
* MPEG 8 fps меня устроит
* конвейер короче, тактовая выше - эффективная производительность будет
выше
* большой набор камней - PCI и пр.
* PCI все-таки крайне полезная штука. Сделал мамку с PC-104+ разъемом
- и все в ажуре. А туда и DSP присобачить можно, и спец. MPEG 4 кодек
и пр.
* DSP возможности примерно одинаковые. PXA270 имеет SIMD, т.е.
теоретически он может дать 1.2GMAC производительности на 16 битах -
это если удастся оптимизировать.
* PXA 270 имеет 256 к быстрой памяти на кристалле. Это даст большое
ускорение на оптимизированных алгоритмах. Один из немногих
существенных + PXA270.

PXA 270 приведет к первому "продажному" результату быстрее - это
очевидно! Но перспективы роста гораздо меньше.

Еще в MIPS приятна независимость. Их много кто делает:
* IDT
* Toshiba
* PMC Sierra
* Broadcom

А вот с приложениями, написанных с использованием IPP, никуда особо не
соскочишь - будешь крутиться вокруг PXAxxx.

В общем, я понимаю, почему китайцы выбрали для копирования в качестве
"национального процессора" именно MIPS.

Кто чего может возразить, добавить и пр.? Буду ОЧЕНЬ признателен.

Интересные статьи по теме
http://www.terralab.ru/system/235190/
Архитектура процессоров. CISC и RISC

http://www.terralab.ru/system/235537/
Архитектура процессоров. Конвейер, суперскалярные и Out-of-Order-процессоры

http://www.terralab.ru/system/235565/ - очень рекомендую!
Архитектура процессоров. MIPS, Sparc, ARM и PowerPC

[BVU]

Извечная как мир (борьба 'добра и зла') - 'Intel и AMD...
Но для встроенных систем в особенности портативных/носимых (с внутренним питанием), на данный момент для ARM конкуренции практически несуществует.

[asoneofus]

Извечная как мир (борьба 'добра и зла') - 'Intel и AMD...
Но для встроенных систем в особенности портативных/носимых (с внутренним питанием), на данный момент для ARM конкуренции практически несуществует.

Извольте с фактами в руках - а то получится членомерка

PXA270 и равный по периферии Au1200
570mW @416MHz (390mW @312MHz) против 400mW @ 400MHz
Т.е. тезис "Но для встроенных систем в особенности портативных/носимых (с внутренним питанием), на данный момент для ARM конкуренции практически несуществует." является несостоятельным
Исходные данные Интел ftp://download.intel.com/design/pca/appli...ts/28000205.pdf АМД http://www.amd.com/us-en/ConnectivitySolut...9^12410,00.html (в даташите ещё разгромней).

PS По опыту, у МИПСов можно найти модель менее потребляющую, нежели чем у АРМ. И вообще, в этом вопросе больше рулят производственные нормы, нежели архитектура: чем меньше, тем меньше жрёт.

PPS MIPS на каком-то этапе сильно потсдал в энергопотреблении, модель R5000 была признана неудачной и в архитектуры 4000 и 32 были внесены изменения ...

А что в нем специального? Что сделали его в 2000 году? Так он вполне неплохо смотрится до сих пор.

Да, и потому тоже... Вообщето в 1999 .
Теперь это ДОРОГОЙ проц для индустриальных применений: по климату и.т.п. По своей суте он да, неплох - но по ценовому соотношению: уже не очень. Т.е. "нишевый" продукт.

А что это за проц? PMC? Какой?

Не, не ПМЦ. В аннонсах mips.com чуть-ли не за тот год есть ссылка ... Какойто не очень известный производитель. Проц довольно убогенький (именно проц, а не МК) с модельным рядом и тактовыми 700, 900 и гиг - нижняя чуть ли не $15 модель стоит ...

** AU1000
BGA 1.0 4 ряда. Это покажется фантастикой, но народ клянется, что
развел на 2-х слоях
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=11272

могу даже продать как евал-плату с лялихом долларов за $300
В составе: Au100-500MCC (64 или 128 ОЗУ), APA150 (SPI Boot rom + SD-Card), EP1C6 (выход на резистивный ЦАП для видео, + память 16М SDRAM), 2 Эзера, 2/1+1 USB, 232 (3 канала с преобразователем - 1 3.3В с защитой) AC97 или I2S audio + 4 канала усилители по 6Вт, NVRAM 128К (правда юзается .. не так просто), + GPIO: выходы ОК, входы через антизвон (3.3В).

Сообщение отредактировал asoneofus - Jan 20 2006, 10:27

[Evgeny_CD]

...PXA270 и равный по периферии Au1200
570mW @416MHz (390mW @312MHz) против 400mW @ 400MHz
Т.е. тезис "Но для встроенных систем в особенности портативных/носимых (с внутренним питанием), на данный момент для ARM конкуренции практически несуществует." является несостоятельным...

Еще заметим, что Au1200 - это до DDR2 533 (32 бита! на отдельной шине!), + DDMA контроллер очень не хилый, + LCD контроллер продвинутее, чем PXA270 (не считая спец. чипа 2700) + аппаратный ускоритель для проигрывания видео разрешением до D1 MPEG* VMA*. Так что все-таки, PXA270 - это на пол-ступеньки ниже.

...Теперь это ДОРОГОЙ проц для индустриальных применений: по климату и.т.п. По своей суте он да, неплох - но по ценовому соотношению: уже не очень. Т.е. "нишевый" продукт...

Да, он не дешев, но индустриальность такого проца дорого стоит.

...могу даже продать как евал-плату с лялихом долларов за $300
В составе: Au100-500MCC (64 или 128 ОЗУ), APA150 (SPI Boot rom + SD-Card), EP1C6 (выход на резистивный ЦАП для видео, + память 16М SDRAM), 2 Эзера, 2/1+1 USB, 232 (3 канала с преобразователем - 1 3.3В с защитой) AC97 или I2S audio + 4 канала усилители по 6Вт, NVRAM 128К (правда юзается .. не так просто), + GPIO: выходы ОК, входы через антизвон (3.3В).

А какой SD контроллер Вы сделали на Actel? Он сам считает CRC команды и по DMA перекачивает данные в проц?

Все равно очень интересно! FPGA на шине - это просто замечательно! DMA на нее заведен?

Исхоники дров, BSP и бутлоадера в комплекте? Linux какой? 2.4 или 2.6?

[asoneofus]

А какой SD контроллер Вы сделали на Actel? Он сам считает CRC команды и по DMA перекачивает данные в проц?

Все равно очень интересно! FPGA на шине - это просто замечательно! DMA на нее заведен?

Исхоники дров, BSP и бутлоадера в комплекте? Linux какой? 2.4 или 2.6?

Самый устойчивый пока "тупой" - регистровый, DMA - доработка когда делали недодумал ....
Лялих 2.6, исходники ... Вопрос решаемый

А, забыл сказать - циклон висит на шине SDRAM ...

[Evgeny_CD]

...Самый устойчивый пока "тупой" - регистровый, DMA - доработка когда делали недодумал...

А есть шанс, что он до DMA додумается за какое-то осмысленное время? Ну и CRC на команды аппаратно - чтобы проц не тормозил.

...Лялих 2.6, исходники ... Вопрос решаемый ...

Ок!

...А, забыл сказать - циклон висит на шине SDRAM ...

То то я никак не мог понять, как оно там у Вас все развелось. Это не есть гут - надо писать корку "эмулятор SDRAM".

[asoneofus]

А есть шанс, что он до DMA додумается за какое-то осмысленное время? Ну и CRC на команды аппаратно - чтобы проц не тормозил.

Сейчас пока крипто вешаем ... ну - заодно и интерфейс и автомат ковыряем. Проц не особо тормозит.

То то я никак не мог понять, как оно там у Вас все развелось. Это не есть гут - надо писать корку "эмулятор SDRAM".

Ну ... Интерфейс SDRAM - Wishbone - хотя не без костылей

Вообщето - всё AS IS

PS
Есть платы на APA450 и там циклон на статической шине .... но много доработок и один эзер ....
Есть ещё платы на FastMatch ... но дорого

PPS Чегото отклонились от темы

[Evgeny_CD]

... ну - заодно и интерфейс и автомат ковыряем. Проц не особо тормозит...

Ок. Сколько реально скорость чтения и записи удалось выжать из SD?

...Чегото отклонились от темы...

Больше не будут! Просто я утоляю информационный голод

[asoneofus]

Ок. Сколько реально скорость чтения и записи удалось выжать из SD?

SPI режим - мегабайт, SD4 - сколько на карточке написано ... Но с СД4 - надо ещё устойчивости добиваться ...

Плиз, ткните носом в этот анонс.

2003/04/07
MIPS Licensee, Sandcraft, breaks the $20.00 barrier for high performance embedded microprocessors with 0.13u process
Но ссылка тухлая какаято

PS
Для сигнальщиков интересные мипсовые процы
http://www.intrinsity.com/technology/products.htm
ФастМатч
Прикольная штучка ... Но дорого

[Evgeny_CD]

...SPI режим - мегабайт, SD4 - сколько на карточке написано ... Но с СД4 - надо ещё устойчивости добиваться ...

1 Мбайт/сек _файловой_ скорости для практических целей вполне достаточно.

...2003/04/07
MIPS Licensee, Sandcraft, breaks the $20.00 barrier for high performance embedded microprocessors with 0.13u process
Но ссылка тухлая какаято

Протухло. От фирмы даже сайта не осталось

...Для сигнальщиков интересные мипсовые процы
http://www.intrinsity.com/technology/products.htm
ФастМатч
Прикольная штучка ... Но дорого

И страшно. BGA там как бы не под 16 слойку... Вот как буду на МО работать - может, и заинтетесуюсь. А пока - пусть они без меня поживут. А так камень, бесспорно, сильный.


Оказывается, есть MIPS FLASH контроллеры
TX19 Family
http://www.semicon.toshiba.co.jp/eng/prd/m.../td/td_all.html

TX19 Family Architecture
http://www.semicon.toshiba.co.jp/eng/prd/m...rchitecture.pdf

TMP19A43FDXBG
http://www.toshiba.com/taec/press/mcus_05_265.shtml - пресс релиз
http://www.semicon.toshiba.co.jp/eng/prd/m...19a43fdxbg.html - характеристики
TX19A CPU Core
* Operating voltage:
I/O = 2.7 to 3.6 V
Internal = 1.35 to 1.65 V
DAC = 2.3 to 2.7 V
* Maximum Operating frequency :
40 MHz (10 MHz?4 by PLL)
* Internal ROM: 512 Kbytes
* Internal RAM: 24 Kbytes

Built-in Functions
·10-bit AD converter
(1.15µsec) : 16 channels
·8-bit DA converter : 2 channels
·DMA controller : 8 channels
·16-bit timer : 16 channels
·32-bit timer : 1 channel
Compare register : 8 channels
Capture register : 4 channels
·SIO/UART : 3 channels
·I2C/SIO : 1 channel
·HSIO/UART : 3 channels
·Key-on wake-up : 32 channels
·Multiplex/separate bus selectable
·ROM correction function

BGA 0.65, хотя и не смертельный.

TMP19A64F20AXBG - вполне взрослый камень
http://www.semicon.toshiba.co.jp/eng/prd/m...a64f20axbg.html
TX19A CPU Core
·Operating voltage:
I/O = 1.65 to 3.3 V
Internal = 1.35 to 1.65 V
·Maximum Operating frequency :
54 MHz (PLL multiplication)
·Internal ROM: 2 Mbytes
·Internal RAM: 64 Kbytes

Built-in Functions
·10-bit AD converter : 24 channels
·DMA controller : 8 channels
·16-bit timer : 11 channels
·32-bit timer : 1 channel
Compare register : 10 channels
Capture register : 4 channels
·SIO/UART : 7 channels
·I2C/SIO : 1 channel
·Key-on wake-up : 8 channels
·Multiplex/separate
external bus interface
·ROM correction function
·Back-up block

В чем кайф этого семейства - я не понял. IMHO, больше всего оно похоже на AT91SAM7xxx за счет DMA.

[asoneofus]

Протухло. От фирмы даже сайта не осталось

Спросил у чуваков - которые юзают эти процы: фирма просто продалась, процы на месте: $15.5 в России 650 МГц версия (это 64р. проц)

И страшно. BGA там как бы не под 16 слойку... Вот как буду на МО работать - может, и заинтетесуюсь. А пока - пусть они без меня поживут. А так камень, бесспорно, сильный.

Не страшно - в 8 слоях обходится
Почему-ж только воякам? Очень всякие базовые станции и.т.п. хорошо получаются