高通平台的手机产品,经常提到Hexagon,它是什么?

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简介

Hexagon Digital Signal Processor (DSP) ,作为高通研发的世界一流处理器,集成了CPU和DSP功能,能支持移动平台多媒体和modem功能的深度嵌入处理。拥有高级的可变指令长度、超长指令字、支持硬件多线程机制的处理器架构,Hexagon架构和核心家族给高通带来了modem和多媒体应用的性能和功耗优势,是高通骁龙处理器的关键组件。

几种典型的处理器比较

发展历史

  • 2004
    开始研发一种新的高性能DSP处理器架构。
  • 2011
    发起Hexagon试用计划,让客户在DSP上编程,从而探索为了性能、功耗和其他需求释放ARM核心所带来的性能和功耗提升。
  • 2012
    多个Hexagon核心处理器伴随着每次高通发布4G LTE modem推出,现在已经发展到第5代,并且集成进了所有的modem和应用芯片当中。
  • 2013
    发布了第一个公开可用的Hexagon DSP研发环境-Hexagon SDK。

优势

  • 功耗低

手机设计的趋势是在低时钟速度下提供高电平的时钟周期,这样能更加省电,通过仔细地分层次设计时钟门控,Hexagon获取了接近完美的功耗变化曲线。

  • 支持硬件多线程

可以使手机应用有更好的并发性能,并且通过高优先级调度算法来调度尽可能多的执行单元,可以认为这些硬件线程是使用共享内存的独立处理器核心并且使用传统的软件线程来编程。


  • 编程简单

由RTOS负责把软件线程映射到几个处理器硬件线程上,它在全局调度最高优先级的软件线程并且总是把中断导入到最低优先级的硬件线程。

  • 指令集优化
  1. 允许相关/不相关指令分组

举个例子,通常的加载-比较-分支语句能在单个Hexagon指令包中表达,这样的技术使来自不规则控制代码应用中的指令高度并行执行成为可能。

  1. 支持VLIW风格的指令分组

由双加载/存储槽和双64位向量执行槽组成的4个超长指令字VLIW同时流出,所有的指令在一个共享的32条目线程寄存器文件中操作,向量操作使用来自普通寄存器文件中的寄存器对

  • 集成丰富的DSP算法

包括16位和32位小数和复杂的数据类型、32位浮点型、完整的64位整数运算。

性能

世界领先的数字信号处理器分析公司Berkeley Design Technologies Incorporated (BDTI)对这个处理器与相关的DSP处理器做了性能比较,如图:

详细结果可在BDTI官网网站上找到。

本文由头条号“嵌入式FM106点1”发布,各种原创技术干货,欢迎关注。