运行频率达到1GHz的MIPS
74K核心会带来什么
近日，嵌入式处理器核心技术供应MIPS宣布，推出下一代基于创新嵌入式微架构的处理器内核系列。MIPS32 74K内核是业界第一款完全可合成的 32位处理器，能在 TSMC 65nm工艺实现超过 1 GHz 的工作频率。MIPS 长期授权商 Broadcom 公司已于 1 月份率先获得了 74K 内核授权，以继续推动其下一代面向商业、消费者和服务提供商市场的解决方案。
MIPS-Verified 74K 内核是为数字和互联家庭的量产应用专门设计的，包括 DTV、机顶盒、下一代 DVD 播放器/刻录机、宽带接入、PON、住宅网关和 VoIP 等所有 MIPS 占主导地位的市场。74K 内核系列能与普通标准单元、存储器和 EDA 设计流程兼容，无需额外的物理 IP 或昂贵的结构化逻辑和定制设计流程。该处理器系列是为提供超强性能水平和满足今天复杂的 SoC 设计对尺寸和功率要求而优化设计的。
精心设计的微架构：为性能和芯片面积优化
为满足不同的需求，74K内核可被配置为为性能优化和为最小面积优化的结构。当为性能优化时，74K的运行频率可超过1GHz。另外，74K可与MIPS之前的 24K、24KE 和 34K 处理器软件和系统接口兼容，有助于 SoC 设计师利用他们现有的硬件基础设施。
17级流水线创下MIPS内核的记录
74K 内核采用了独特的无序分发和非对称双发组合的 17段流水线，有助于实现更高频率、更高性能。无序指令分发使 74K 内核比有序处理器可执行多个指令，显著提高了性能和效率，甚至对现有二进制码也是如此。高效执行现有二进制的能力，结合使用原先的 MIPS 处理器内核相同的系统接口，有助于74K 内核系列的无缝升级。
更深的流水线有助于提升处理器的频率，不过代价是计算性能的损失，这在X86处理器架构中已经被多次证明，既然使用相同概念，嵌入式处理器也不应该例外。74K处理器17段流水线的架构，我们相信是MIPS在权衡频率、功耗、性能等诸多因素后找到的平衡点。
增强的 DSP 特性有助于提高性能
74K 内核还采用增强的 DSP 指令，能够提高性能、降低功耗并在处理器中增加更多信号处理功能。MIPS DSP ASE 修订 2 中的附加 DSP 指令可消除许多音频、视频和 VoIP 应用对独立 DSP 核的需求，从而减少芯片尺寸和系统成本并缩短设计周期。74K 内核结合了更高的频率、双发功能和增强的 DSP 指令，使各种 DSP 内部环路的速度比 24KE 内核提高了 60%。
74K 内核的主要特性：
● 高性能浮点单元
● 两条流水线支持非对称双发
● 先进的分支预测
● 3 个 256 入口分支历史表
● 8 个入口回程预测栈
● 广泛的低功耗时钟选通：精细度、块级、顶级
● 支持 L2 高速缓存 —— 包括 MIPS SOC-it L2 高速缓存控制器
74K仅仅是开始
从长远来看单线程74K核心有可能只是过渡或者是是将来的中低端产品，1GHz只是起点，另一方面毕竟多线程是现在也是将来的主流趋势，我们清楚地看到MIPS嵌入式处理器Roadmap也标明了下一代产品将是多线程架构，我们有理由相信MIPS未来的嵌入式处理器必然会回归多线程轨道。
