HOT CHIPS: Taktloser ARM-Prozessor

Die Philips-Tochter Handshake Solutions präsentiert auf der HOT CHIPS Details zum ARM996HS-Prozessor. Der für Low-Power-Anwendungen ausgelegte RISC-Prozessor arbeitet als Besonderheit taktlos.

Die Architektur des ARM996HS von Handshake Solutions wurde erstmals im Februar 2006 vorgestellt. Der laut Hersteller erste taktlose kommerzielle Prozessor soll im Vergleich zu ähnlich schnellen ARM-Prozessoren nur ein Drittel der Energie benötigen. Auf dem Spring Processor Forum im Mai 2006 präsentierte Handshake Solutions den ARM996HS als Prototyp in Form eines Xilinx-FPGAs.

Beim taktlosen ARM996HS gibt es keinen zentralen Taktgeber wie in herkömmlichen synchronen CPU-Architekturen auf der Von-Neumann-Basis. Stattdessen kommunizieren die einzelnen logischen Einheiten des Prozessors per Handshake mit Request und Acknowledge. Laut Handshake Solutions arbeitet das taktlose Harvard-Design mit besonders geringen elektromagnetischen Emissionen. Dies prädestiniere ihn für die vorgesehenen Einsatzgebiete im Automotivsegment, medizinischen Implantaten, Sensoren, Wireless-Geräten oder Smartcards.

Taktlos: Der ARM996HS von Handshake Solutions arbeitet ohne festen Takt. Eine besonders niedrige Energieaufnahme und geringe elektromagnetische Emissionen sind der Vorteil des Konzepts.
Taktlos: Der ARM996HS von Handshake Solutions arbeitet ohne festen Takt. Eine besonders niedrige Energieaufnahme und geringe elektromagnetische Emissionen sind der Vorteil des Konzepts.

Der ARM996HS von Handshake Solutions basiert auf einem herkömmlichen ARM9E-Core. Der 32-Bit-RISC-Prozessorkern mit seiner fünfstufigen Pipeline ist kompatibel zur ARMv5TE-Architektur. Die Pipeline-Stufen takten dabei nur die gerade benötigten Datenelemente. Der ARM996HS beherrscht die 16-Bit-Thumb-Befehle sowie 32-Bit-ARM-Code. Hier kommt der taktlosen CPU ihre Verwandtschaft mit dem ARM9E zugute.

Betrachtet man die Performance des ARM996HS umgerechnet in die Taktfrequenz eines synchronen ARM968E-S, so arbeitet der Handshake-Solutions-Chip mit 77 MHz. Diese Angabe gilt für eine Normtemperatur von 25 Grad Celsius. Denn die Performance des taktlosen ARM996HS hängt von der Umgebungstemperatur ab. In einem Worst-Case-Szenario bei 125 Grad Celsius sinkt die projizierte Taktfrequenz auf 50 MHz. Der als Vergleich dienende ARM986E-S arbeitet jedoch bereits mit Taktfrequenzen von 240 bis 268 MHz. Dafür soll der 0,69 mm² große taktlose Chip sich mit nur 0,045 mW pro MHz begnügen – im Vergleich zu 0,13 mW pro MHz beim ARM968E-S.

Der ARM996HS ist laut Handshake Solutions jetzt lizenzierbar. (cvi)

tecCHANNEL Preisvergleich & Shop

Produkte

Info-Link

Prozessoren

Preise und Händler