7/31/2019 ASIP Introduction
http://slidepdf.com/reader/full/asip-introduction 1/13
ASIP cho xử lý tín hiệu (Application-Specific Instruction Processor)
TS. Nguyễn Đức Minh
7/31/2019 ASIP Introduction
http://slidepdf.com/reader/full/asip-introduction 2/13
Mục tiêu
Các thiết bị thông tin di động cần:
Kích thước nhỏ
Giá thành thấp
Tiêu thụ ít năng lượng
Cần tối ưu MOPS/Watt và MOPS/mm2 (số phép toán trên 1 giây trên 1 watt hoặc trên
1mm2
) Đảm bảo độ linh hoạt giúp giảm giá thành
HUST-FET, 27/05/20122
7/31/2019 ASIP Introduction
http://slidepdf.com/reader/full/asip-introduction 3/13
So sánh hiệu quả tính toán và độ linh hoạt
HUST-FET, 27/05/20123Nguồn: T.Noll, RWTH Aachen
7/31/2019 ASIP Introduction
http://slidepdf.com/reader/full/asip-introduction 4/13
So sánh hiệu quả tính toán và độ linh hoạt
HUST-FET, 27/05/20124Nguồn: Advanced Computer Architecture Laboratory, University of Michigan
7/31/2019 ASIP Introduction
http://slidepdf.com/reader/full/asip-introduction 5/13
Nguyên tắc cơ bản
Xử lý tín hiệu dựa trên một số ít các thuật toán cơ bản.
Các thuật toán cơ bản chiếm khối lượng lớn trong yêu cầu tính toán
Tối ưu các thuật toán cơ bản trong xử lýtín hiệu bằng các chỉ thị (instructions) phùhợp
HUST-FET, 27/05/20125
7/31/2019 ASIP Introduction
http://slidepdf.com/reader/full/asip-introduction 6/13
Một số thuật toán cơ bản có thể triển khai
Butterfly unit Viterbi decoder
MAP decoder FFT
Eigenvalue decomposition (EVD) MUSIC Delay acquisition MIMO Tx processing
Matrix-Matrix & Matrix-Vector Multiplication MIMO processing (Rx & Tx) LMMSE channel estimation (OFDM & MIMO) Iterative (Turbo) Decoding
CORDIC Frequency offset estimation (e.g. AFC) Phase synchronization
OFDM post-FFT synchronization (sampling clock, fine frequency) FFT & IFFT (spectral processing)
OFDM Speech post processing (noise suppression) Image processing (not FFT but DCT)
HUST-FET, 27/05/20126
7/31/2019 ASIP Introduction
http://slidepdf.com/reader/full/asip-introduction 7/13
Electronic System Level
DesignTS. Nguyễn Đức Minh
TS. Đặng Quang Hiếu
ThS. Trần Mạnh Hoàng
HUST-FET, 27/05/20127
7/31/2019 ASIP Introduction
http://slidepdf.com/reader/full/asip-introduction 8/13
Outline
Design Flow
Hardware Design Manpower
Design Cost
HUST-FET, 27/05/20128
7/31/2019 ASIP Introduction
http://slidepdf.com/reader/full/asip-introduction 9/13
Electronic System Level Design Flow
HUST-FET, 27/05/20129Nguồn: International Technology Roadmap for Semiconductors 2009
7/31/2019 ASIP Introduction
http://slidepdf.com/reader/full/asip-introduction 10/13
Design Steps and Manpower
HUST-FET, 27/05/201210Source: http://www.soccentral.com/
7/31/2019 ASIP Introduction
http://slidepdf.com/reader/full/asip-introduction 11/13
Electronic System Level Cost
Software Costs > Design and Verification Costs >> Manufacturing
Design makes products different
HUST-FET, 27/05/201211Nguồn: International Business Strategy 2009
7/31/2019 ASIP Introduction
http://slidepdf.com/reader/full/asip-introduction 12/13
System-on-Chip Design and Verification
HUST-FET, 27/05/201212
7/31/2019 ASIP Introduction
http://slidepdf.com/reader/full/asip-introduction 13/13
Experimental Design Flow
HUST-FET, 27/05/201213
SOPC Builder
Configure Processor
Select & Configure
Perigherals, IP
p
Generate
Conect Block
Custom InstructionsProcessor Library
Peripheral Library IP Modules
Verifacation
&
Debug
Nios II IDE
C++ file
Custom Library
Peripheral Driver
Compiler,Linker,Debugger
Atera FPGA
Quartus II
HDL
Source
Files
Synthesis& Fitter
User
DesignOther IP
Block