據(jù)稱(chēng)無(wú)晶圓廠(chǎng)半導(dǎo)體初創(chuàng)企業(yè)Xmos半導(dǎo)體公司最近正在嘗試部署多處理架構(gòu)。Xmos公司的成立源于其首席技術(shù)官DavidMay的建議。在20世紀(jì)80年代，May是transputer（專(zhuān)門(mén)針對(duì)并行處理而設(shè)計(jì)的一款處理器）的架構(gòu)師，也是相關(guān)Occam編程語(yǔ)言的創(chuàng)造者。因此，Xmos和transputer的架構(gòu)非常類(lèi)似也就不足為奇了，不過(guò)為了利用摩爾定律20年的發(fā)展成果，May重新設(shè)計(jì)了一種方案：多核單芯片實(shí)現(xiàn)方案。 實(shí)現(xiàn)單片并行機(jī)制還有許多其它方法。這些方法各有千秋，但并非總能成功。其中包括了超標(biāo)量和多線(xiàn)程單處理器、超長(zhǎng)指令字（VLIW）處理器、采用類(lèi)似FPGA方式鏈接的裸片上多處理器，以及內(nèi)務(wù)處理器與類(lèi)似FPGA的可配置的整合概念等。 Xmos選擇了一種事件驅(qū)動(dòng)的多線(xiàn)程處理器，并將應(yīng)用于芯片系列的二維陣列中，這些芯片預(yù)期在2008年第一季度推出。這款32位XCore處理器帶有專(zhuān)門(mén)針對(duì)快速實(shí)時(shí)響應(yīng)和低硅片成本而設(shè)計(jì)的固定指令集。XCore內(nèi)部引腳控制功能的集成以及被稱(chēng)為XLink的內(nèi)核間通信鏈路，允許包括接口在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)全部用軟件實(shí)現(xiàn)。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)采用基于C語(yǔ)言的統(tǒng)一嵌入式軟件流程。 以前凡是成功的單片并行處理器總是需要對(duì)硬件進(jìn)行修改，而且應(yīng)用范圍很窄。不過(guò)利用C語(yǔ)言對(duì)并行資源進(jìn)行編程，又遏制了通用架構(gòu)的產(chǎn)生。 利用合適的C++、C和XC編譯器以及連接編譯后代碼的鏈接工具，上述架構(gòu)從開(kāi)發(fā)角度看類(lèi)似傳統(tǒng)的處理器，營(yíng)銷(xiāo)副總裁NoelHurley表示。處理器陣列允許正常情況下用硬件實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)功能可由軟件實(shí)現(xiàn)，從而使軟件和硬件設(shè)計(jì)流程得到有機(jī)統(tǒng)一，Xmos公司表示。 事實(shí)上，用XCore做設(shè)計(jì)不需要寄存器傳輸級(jí)或更低層硬件設(shè)計(jì)知識(shí)，它只需要一種利用C語(yǔ)言來(lái)執(zhí)行接口、算法和通用軟件的嵌入式軟件方法。這樣，公司無(wú)需等待ASIC開(kāi)發(fā)或?qū)Ｓ脴?biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品（ASSP）流片就能夠?qū)崿F(xiàn)硅片的創(chuàng)新或差異化，據(jù)Xmos公司稱(chēng)。 “我們對(duì)從I/O到DSP的所有硬件功能作了仿真。我們還統(tǒng)一了設(shè)計(jì)流程；而且只有一種整合軟硬件的描述語(yǔ)言。”Hurley表示，“你必須決定是采用并行機(jī)制提高性能還是采用串行方法提高硅片效率?！? 采用90nmCMOS的單個(gè)XCore據(jù)稱(chēng)可以提供約500Mips的控制軟件性能、16抽頭FIR濾波器7MSps的性能以及200Mbps的通信性能。 Xmos公司首席執(zhí)行官JamesFoster希望公司的芯片可以在FPGA獲得成功的領(lǐng)域同樣取得成功，比如通信基站和交換網(wǎng)絡(luò)。不過(guò)Foster補(bǔ)充道，Xmos硅片也將在消費(fèi)電子品甚至移動(dòng)手機(jī)等大批量設(shè)備中有所建樹(shù)。 Xmos將其所用方法描述為軟件定義硅片。它相信這項(xiàng)技術(shù)可向消費(fèi)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)師提供系統(tǒng)級(jí)芯片的單位成本優(yōu)勢(shì)，而又無(wú)需同等的開(kāi)發(fā)時(shí)間和成本；具有FPGA的靈活性，但硅片效率會(huì)高得多。開(kāi)發(fā)人員可以通過(guò)編寫(xiě)代碼在控制處理、DSP和I/O處理之間動(dòng)態(tài)劃分資源，而所有任務(wù)都能在大批量生產(chǎn)的硅片上完成?！?美元實(shí)現(xiàn)完美靈活性”是該公司宣傳材料中的宣傳亮點(diǎn)。 May說(shuō)：“今天人們追求什么？ASIC的NRE費(fèi)用意味著風(fēng)險(xiǎn)大，成本高，除非存在很大批量的條件。ASSP過(guò)于嚴(yán)格，意味著設(shè)計(jì)自由相當(dāng)有限，人們的創(chuàng)造性被嚴(yán)重扼殺。而FPGA在編程上的高度復(fù)雜性以及硅片的成本使得它們無(wú)法用于大批量消費(fèi)電子產(chǎn)品中?！? 還有個(gè)問(wèn)題是，編譯后的代碼在基于Xmos架構(gòu)的不同方案之間的可移植性，這或多或少都要占用一些資源。“編程人員無(wú)需知道哪個(gè)處理器在運(yùn)行，他們只要把任務(wù)分配給線(xiàn)程即可，分配過(guò)程是通過(guò)手工完成的，”Hurley表示，“每個(gè)內(nèi)核有8個(gè)線(xiàn)程；線(xiàn)程數(shù)應(yīng)比任務(wù)數(shù)多?！? Hurley的解釋沒(méi)有回答有關(guān)架構(gòu)功效的問(wèn)題?！盁o(wú)操作”期間的功耗一直是VLIW機(jī)器和并行處理器的棘手問(wèn)題，在更先進(jìn)的硅片中，只有漏電流才消耗功率。 Xmos已經(jīng)用SystemC成功開(kāi)發(fā)出它的架構(gòu)，并在FPGA上作了演示。Xmos的第一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)已經(jīng)出帶，將由臺(tái)積電（TSMC）采用90nmCMOS工藝制造。Xmos將提供芯片、軟件知識(shí)產(chǎn)權(quán)和開(kāi)發(fā)工具。