Gemini 2.0が将来のSoC設計に適合している理由

  • By Eric Esteve
  • 4th 11 2015
  • 7

65 nmで設計された数十のSoCから16FFまたは10FFを目標にした少なくとも前世代のSoC向けの120まで、IPブロックの数が爆発的に増えたことを示すこのグラフを何度も見たことがあるでしょう。このグラフは生のIPカウントを上手に合成していますが、多くのエージェントがコヒーレンシに関与しているという、もう1つの傾向については語っていません。これは、複雑なSoC設計は安定した同機種ゾーンから異機種混在ゾーンに移行しており、この現実は、設計が1コア(単一キャッシュレベル)から、キャッシュメモリをサポートする2コアに移行すると同時に始まっています。下の図を見ると、特定の設計が非常に複雑なマルチCPU(およびGPU)クラスタを統合し、3つのキャッシュレベルの周囲にアーキテクチャが作成されていることがわかります。ネットワークオンチップを統合する場合、NoCを確実にキャッシュコヒーレントにするには、キャッシュコヒーレンシが重要な課題になります。



NetSpeedは当初Gemini NoC IPを構築してキャッシュコヒーレントな設計を明示してサポートしており、新しいバージョンGemini 2.0は、複数のIPクラスタ間でコヒーレンシを必要とするSoCをサポートするために開発されました。顧客はNoCStudioを使用してARM準拠インターコネクトを作成し、AMBAコンプライアント、ACEとACE-lite、およびコヒーレンシの詳細を使用します。Gemini 2.0では、コンフィグラビリティが向上し、最新レベルのキャッシュオプションが追加され同期可能なRTLが生成されます。Gemini 2.0は自動化されたコヒーレントなNoCジェネレータで、特に設計チームはスケジュールのプレッシャーがかかるときにツールの恩恵を享受できます。

Gemini 2.0には新しい機能、Pegasusキャッシュが追加されました。実際に、Pegasusは構成可能なIPで、SoCに複数のPegasusモジュールを含めることができるので、各Pegasusのキャッシュ容量、結合性、バンキング、内部の電力ゲーティング、および割り当て方針を設計者が決めることができます。たとえば、未検出キャッシュの数やその他のキャッシュコンフィグレーション機能は構成可能です。
NetSpeedのコヒーレントなNoCアーキテクチャでは、各キャッシュが使用するアドレス範囲を制御したり、キャッシュにアクセスできるIPブロックを定義することでキャッシュ利用率を改善できます。コヒーレントなキャッシュではコヒーレントなアクセスのみが許可されます。非コヒーレントなトラフィックの場合はどうなるでしょうか? メモリに直接渡されます。
Pegasusはコヒーレンシの1つのレイヤのみをサポートし、異なるIPブロックに同じPegasusキャッシュが含まれていると、相互に非コヒーレントになります。NetSpeed NocStudioはキャッシュ階層をカスタマイズできます。Gemini 2.0アーキテクチャには別のシナリオに採用できる柔軟性があります。上の図で明確に説明するように、キャッシュを持つ2つのCPUで作られたクラスタはさまざまな方法で実装できます。一方のクラスタには同じキャッシュコヒーレンシコントローラ(CCC)、同じ最終レベルのキャッシュ、および同じ(外部)メモリを共有するCPUが2つ必要です。もう1つのクラスタはCPUを備え同じCCCを共有するアーキテクチャですが、一方のCPUはオンチップRAMに直接アクセスし、他方は最終レベルのキャッシュを介して外部メモリにアクセスします。
このような優れた柔軟性を理由に、複雑でコヒーレントなシステムを開発する顧客は、Gemini 2.0のメリットを存分に活用して市場投入までの期間を短縮します。スケーラブルで高パフォーマンス、構成と同時に修正可能なSoCインターコネクトが必要なアーキテクチャ設計者は、特に設計にキャッシュコヒーレンスが必要な場合は、NetSpeedの技術を高く評価するはずです。

 

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