| 自適應計算機（ACM,Adaptive Computing Machine）是一類新穎的數(shù)字式IC,可以作為未來移動裝置和無線電手機的計算平臺。 QuickSilver Technology公司（位于加州的San Jose）,是一家移動通信系統(tǒng)公司。該公司正在推出一種用作硅CMOS器件的新穎的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可以提高器件的性能,減少其功率消耗,并縮小其芯片面積。這種結(jié)構(gòu)方法被命名為‘自適應計算機’,是一種新類型的數(shù)字式集成電路,可以作為計算平臺,廣泛應用于未來的移動裝置,和無線電手機。 如果將ACM直接嵌入到下一代系統(tǒng)裝置中去,它可以迅速地使其結(jié)構(gòu)（其變換速度是如此之快,可以在一秒鐘內(nèi)變換數(shù)千次）,適應多種算法的需要,使一臺單純的移動/無線電裝置,能夠執(zhí)行并完成多種多樣的功能與協(xié)議。ACM可以實現(xiàn)并形成,真正符合某一種算法所要求的硬件,不論要求的時間是長還是短,如果需要的話,可以按照時鐘周期,以周期來實現(xiàn)。ACM與傳統(tǒng)的IC技術(shù)（ASIC,DSP,微處理器,以及FPGA）相比,性能可以提高10倍到100倍,而功率消耗只需要一半,甚至僅為其十分之一。 這項技術(shù)可以達到的速度足夠快,可以支持空分與時分的分段(SATS, spatial and temporal segmentation）,進一步顯示出比傳統(tǒng)IC技術(shù)的優(yōu)越性。SATS技術(shù),可以使動態(tài)的硬件資源,快速地執(zhí)行某種算法的不同時間（temporal）段部分;和ACM自適應線路陣列（matrix）中,處于不同地域(spatial )的部分 
圖：ACM可以以每秒數(shù)千次的速度,自適應地迅速改變它的結(jié)構(gòu),以便一個單個的移動/無線系統(tǒng)裝置可以完成各種各樣的功能,和執(zhí)行各種各樣的協(xié)議。 例如,一個由SATS驅(qū)動的ACM,可以顯著地減少Q(mào)CELP語音壓縮算法的功率消耗。QCELP,即QualComm Code Excited Linear Predictive（QualComm受激線性預測編碼）,它的8個內(nèi)編碼環(huán)路,消耗了QCELP算法中絕大部分的功率。一個QCELP算法,如果運行在DSP芯核上,大約消耗84 mW。此項數(shù)據(jù)取自一個0.25μm CMOS的SOC芯片的試驗結(jié)果,此SOC嵌入有DSP功能塊與存儲器,芯片面積約為4mm2。 這種消耗功率極強的8個內(nèi)編碼環(huán)路算法,如果采用ASIC邏輯芯核,消耗功率僅為19-mW。其中,ASIC芯核消耗3mW,16mW用于DSP芯核,執(zhí)行其余的QCELP編碼任務(wù)。但是這種實現(xiàn)方式,卻需要使用23mm2的硅芯片面積。 然而只須給DSP引擎,僅僅再增加5mm2的ACM芯片,用來運行QCELP算法,就可以顯著地減少功率消耗。將那8個消耗功率極強的算法子程序,從DSP運行機制中拿出來,交給消耗功率非常小的ACM引擎去執(zhí)行,ACM此時僅僅需要消耗3mW的功率;卻將68mW的功率從DSP的操作中剔除出去了。這樣,由DSP/ACM相結(jié)合的QCELP語聲編碼器,現(xiàn)在僅僅消耗19mW的功率。 解決一個問題時,有多少個門電路在實際工作,與整個IC中電路的門數(shù)之比,被稱為CPE (Computational Power Efficiency)。它可以作為一種尺度,用來分析ACM的效率;以便和傳統(tǒng)的IC技術(shù)進行對比。 典型的DSP,或者微處理器的CPE,大約為5%到10%。ASIC的CPE,平均大約為25%;也可以說比DSP解決方案,具有2.5倍的優(yōu)勢。然而,這種或者表現(xiàn)為性能的提高,或者表現(xiàn)為功率消耗的減少的優(yōu)越性,卻是以靈活性為代價,換取得來的。 而ACM的CPE則大約為60%到70%。這表明,此時,無須改變算法以適應預先作好了的硬件結(jié)構(gòu)。正相反,算法所真正需要的,優(yōu)化了的硬件可以形成,并且可以以極快的速度完成運算;然后再根據(jù)需要進行變化。 ACM的效率,和IC結(jié)構(gòu)的靈活可變性,使得硅器件變成為一種可以根據(jù)輸入情況,而改變功能的器件了。對于未來的消費者,這將意味著,使用一個簡單的,多功能的移動裝置;它可以根據(jù)需要改變功能,可以從一個全球通的電話手機,改變成為一個數(shù)字式照相機,或者改變成為一個全球定位系統(tǒng)GPS ( global positioning system ),或者改變成為一個MP3播放器等等,不一而足,這里只不過列舉一些例子而已。 如果希望了解更多的信息,請和QuickSilver Technology公司的Jennifer Ellard先生聯(lián)系;電話號碼為：001-408-574-3352;e-mail地址為：jennifer.ellard@qstech.com;或者請訪問網(wǎng)站：www.quicksilvertech.com �！� |
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