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瑞萨科技公司（Renesas Technology Corp.）日前宣布，推出一种采用65 nm工艺制造的新的SH7786双核处理器，它可以用于汽车导航系统等高性能多媒体设备。该器件可以实现高达每秒1,920百万指令（MIPS）（在533 MHz工作时为960MIPS×2）的卓越处理性能和超高速数据传输。样品将从2008年10月开始在日本交付。该器件将于2009年向瑞萨广泛的消费及工业客户供货。
瑞萨已经开发了采用90 nm工艺制造的90 nm SH7786双核处理器，实现了与65 nm工艺产品相同的处理性能。不过，65 nm工艺型号通过更加精细的工艺实现了更低功耗。并通过集成DDR3-SDRAM存储器接口实现了超高速数据传输。
新的SH7786的主要功能总结如下:
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1,920 MIPS卓越处理能力的两个高性能SH-4A CPU内核 |
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新的SH7786集成了两个SH-4A高性能32位RISC CPU内核，工作在533 MHz时每个内核的处理性能为960 MIPS，可实现1,920 MIPS的最高处理性能。它可以进行复杂数据的高速处理，以满足具有图形显示能力、高质量音频再现和图像识别等新一代汽车导航系统的必要需求。
此外，65 nm工艺有助于降低功耗和发热量。两个CPU内核还可以独立设定三种低功耗模式，从而进一步降低了功耗。 |
| (2) |
用于超高速数据传输的片上DDR3-SDRAM存储器接口和PCI-Express总线接口 |
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新的SH7786集成了一个工作在533 MHz的专用32位总线，以连接高速DDR3-SDRAM（双数据速率3同步DRAM），有助于实现每秒高达4.27 GB的超高速数据传输。此外，多个PCI Express总线接口支持高达800 MBps高速数据吞吐量的大容量数据传输。
这将有助于实现精密绘图，如复杂和实景3D图形的平滑滚屏。
此前的90 nm SH7786产品与DDR2-SDRAM兼容，工作电压为1.8 V。新型65 nm型号支持DDR3-SDRAM，工作电压为1.5 V，可以进一步降低总系统功耗。 |
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多核系统设计支持的开发环境 |
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支持多核的E10A-USB片上调试仿真器可作为SH7786的开发工具。它提供包括同步执行、同步中断，以及单CPU中断和重新执行等一系列灵活的同步调试功能。
QNX® Neutrino® RTOS和QNX Momentics® 开发套件*1完全支持新的SH7786。 |
< 产品背景 >
自从瑞萨科技建立以来，就一直将汽车半导体作为三个重要领域（汽车、移动和PC/音视频）的业务之一。2007年，瑞萨科技实现了汽车半导体领域微控制器/微处理器全球排名第二的市场份额 *2。公司在汽车导航系统微控制器/微处理器市场的占有率名列第一*3。这些器件已用于在日本和在国际上销售的各种产品。
尽管如此，现在包括汽车导航系统等CIS的高性能多媒体系统，都集成了更广泛的功能，比过去任何时候都需要更高的性能。除了采用2D和3D图形的先进地图生成，许多这类系统现在都包括音视频功能等娱乐功能。今后与安全有关的图像识别等先进的信息处理能力将会不断增加，而作为车载集成信息系统核心一部分的这些产品，将扮演实现更高的多媒体能力的新角色。未来的处理器或SoC产品还必须提供更高水平的性能，具有处理这类大量数据的能力。不过，由于增加的功耗，通过更加精细的制造工艺或更快的运行速度实现所需的性能提升成为了问题。
实现高性能及低功耗的一种方法是将多个CPU集成在单个芯片上。这种多核技术的实际需求可以通过多个CPU处理来提高性能，要么同时运行，要么采用分布式配置。
瑞萨科技是多核技术的早期采用者，开发了有四个SH-4A CPU内核的原型芯片，最高处理性能高达4,320 MIPS（在600 MHz下工作）。该公司还开发了带有八个SH-4A CPU内核的原型芯片，实现了8,640 MIPS（在600 MHz下工作）的最高处理性能，而且开发了用于多核LSI的低功耗技术。2007年，利用这种多核技术，带有两个SH-4A CPU内核的90 nm SH7786处理器实现了533 MHz下1,920 MIPS的最高处理性能，用在了要求高性能多媒体处理的CIS等应用当中。
新的65 nm SH7786处理器采用更加精细的工艺以实现更低的功耗和发热量。通过集成DDR3-SDRAM存储器接口，它还可实现超高速数据传输。
65 nm SH7786芯片组和用于地图生成等功能的图像处理器能够进行复杂数据的高速处理，以满足具有图形显示能力、高质量音频再现和图像识别等功能的新一代汽车导航系统的需求。
<产品细节 >
新的SH7786采用两个SH-4A CPU内核，支持对称多处理（SMP）和非对称多处理（SMP）*4。SMP采用了一个侦听控制器，通过处理CPU内核之间高速缓存更新数据的交换来保持CPU内部高速缓存的一致性。
此外，时钟频率和低功耗模式（总共四个可用）可以对每个CPU进行独立设置。例如，一个CPU内核可以继续运行，而其他CPU内核设定在低功耗模式，以降低功耗。这将有助于在响应处理负载的变化时降低功耗。
每个CPU内核都有一个最高工作频率为533 MHz的内置浮点处理单元（FPU）。这些FPU支持单精度和双精度算术运算，可实现7.46 GFLOPS（每秒十亿浮点运算）的最高单精度性能。这将特别适用于处理静止图像或MPEG视频的高速和优质编解码器。
每个CPU内核都有配置为32 KB四路集联指令高速缓存，以及32 KB四路集联数据高速缓存的内部高速缓存。缓存一致性支持可以实现高速软件处理。此外，还可执行256 KB的第二高速缓存，这将进一步实现多媒体系统的性能。
此外，每个CPU都有用于高速指令提取的8 KB RAM和用于高速数据存取的16 KB RAM。利用这些RAM区域的存储异常处理程序可以全面改善系统的实时性能。
SH7786采用三个PCI Express总线接口，可以设定为一至四通道*5 操作，用外置存储器或配备多个PCI Express总线接口的其他设备实现高达800 MBps的高速数据传输。在通道之间还具有高速数据传输功能。
例如，通过连接符合PCI Express总线连接规范的高性能外置显示设备可以实现高水平的显示能力。此外，还可以使用现有便宜的和标准化的外设，只要这些外设支持PCI Express总线接口就可以使用。这将有助于灵活扩展和降低总系统成本。
SH7786还包括以下功能。
- 连接高速DDR3-SDRAM（双数据速率3同步DRAM）的、以533 MHz工作的专用32位总线，以支持每秒高达4.27 GB的超高速数据传输。
- 支持USB 2.0高速（480 Mbps）主控和从设备，可以简化USB功能系统的开发，而且无需专用的外部USB 2.0控制器。
- 媒介存取控制器（MAC）*6 符合IEEE 802.3*7 标准，使之易于执行连接10/100 Mbps（每秒兆位）以太网局域网的功能。
- 如上所述，每个CPU内核可以设置为三种低功耗模式中的一种：休眠模式、轻休眠模式和模块待机功能。
关于开发环境，SH7786采用由瑞萨科技开发的支持构建分布式功能系统的技术，将于2009财年末提供。
当开发一种多核产品时，具有不同特性和功能的独立系统（域）被分配给每个CPU内核，而使用一个分布式功能系统设计，CPU内核就能进行互操作并以一种集成的方式运行。SH7786采用了由瑞萨科技开发的技术，支持分布式功能系统的构建（多个域操作系统之间互操作性的通信接口技术和防止这些操作系统之间干扰的技术）。这将有助于开发人员使用适用于单操作系统的现有软件资源，同时在短时间内实现多核分布式功能系统的构建。这些技术还支持具有高可靠性的不同操作系统的同时运行。
| 注释: |
1. |
QNX Aviage、Momentics和Neutrino是QNX Software Systems GmbH & Co. KG已注册的商标，使用须经QNX Software Systems International Corporation授权。 |
| 2. |
来源：Gartner“半导体应用全球年度市场份额：数据库”2008年4月，GJ08419（百万美元） |
| 3. |
来源：瑞萨根据Strategic Analytics Inc. 数据的预测 |
| 4. |
对称多处理（SMP）和非对称多处理（AMP）：SMP是一种多处理器计算机架构，有两个以上相同的CPU内核同时运行同一个OS，AMP是一种有两个以上相同的CPU内核的计算机架构，每个CPU内核独立运行一个不同的OS或独立版本的OS。 |
| 5. |
一条通道：PCI Express采用点对点串行数据传输，每个方向的物理层包括两条线，因此最低配置的双向数据传输需要四条线。这种最低配置称为一条通道。 |
| 6. |
MAC（媒介存取控制）：数据路链层内的最低子层。它规定了帧传输/接收的方法、帧格式、数据错误检测等方面的内容。 |
| 7. |
IEEE 802.3：IEEE 802是美国电气和电子工程师协会内的局域网标准化委员会（IEEE）。IEEE 802.3是采用CSMA/CD的10/100 Mbps以太网局域网标准。CSMA/CD代表“冲撞检测的载波侦听多址访问”协议，用来在发送数据之前检测载波的存在与否，如果传输期间发现存在冲突，传输将中断一定时间，然后恢复。 |
*其他提及的产品名称、公司名称或商标均为其各自所有者拥有。
< 典型应用>
- 汽车导航系统、游戏机、数字家庭电子产品、工业设备，等等。
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瑞萨科技发布采用65 nm工艺制造的SH7786双核处理器
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