Fall Processor Forum: ARM und MIPS mit neuen Multimedia-Erweiterungen

NEON heißt die SIMD-Einheit (Single Instruction Multiple Data), die mit einem eigenen Registersatz parallel zu den normalen Registern des ARM-Prozessors arbeitet. MIPS kontert mit einer SIMD-Erweiterung namens DSP ASE.

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Von
  • Andreas Stiller

NEON, so heißt die SIMD-Einheit (Single Instruction Multiple Data), die mit einem eigenen Registersatz parallel zu den normalen Registern des ARM-Prozessors arbeitet, die die Chip-Entwickler auf dem Fall Processor Forum zeigten. Die bisherige SIMD-Lösung verwendete dazu die vorhandenen Gleitkommaregister. Wahlweise kann man NEON mit 32 Registern à 16 Bit nutzen oder mit 16 Registern à 128 Bit. Der Instruktionssatz arbeitet ähnlich wie Intels SSE mit gepackten 8, 16 oder 32-bittigen Integern oder mit Gleitkommawerten in einfacher Auflösung. NEON soll für Embedded-Kerne bis 300 MHz und für Applikationsprozessoren bis 1 GHz Takt zur Verfügung stehen. Gegenüber ARMv5 soll Neon etwa bei MPEG-4 um Faktor 4 schneller sein und doppelt so schnell gegenüber Armv6.

Gleich im Anschluß an den Vortag von ARMs "Technical Lead" Simond Ford stellte Konkurrentin Radhika Thekkath (eine der ganz wenigen Frauen, die je auf dem Podium des Processor Forum standen) postwendend die MIPS-Anwort vor: eine Erweiterung namens DSP ASE. Auch diese Erweiterung arbeitet mit SIMD mit 8/16/32-Bit-Integers. Die Besonderheit sind Bit-Befehle (mit einem Takt Latenzzeit) zum Einschieben oder Extrahieren einzelner Bits, was etwa beim Komprimieren/Dekomprimieren von Daten sehr nützlich ist. Huffman Coding soll beispielsweise gegenüber handoptimierten Assemblercode auf einem 24k-Core durch DSP ASE um den Faktor 3 beschleunigt werden, eine Vektoraddition um mehr als den Faktor 2. DSP ASE gibt es sowohl für MIPS32 als auch für MIPS64, es soll nur 6 Prozent der Die-Fläche benötigen. Entwicklungstools sind auf GNU-Basis erhältlich, ausßerdem gibt es fertige Routinen in DSP-Bibliotheken von MIPS. (as)