瑞薩科技公司近日宣布，開發出了采用雙內核SH-4A CPU構建的雙核處理器的SH7786系列。SH7786適用于高性能多媒體應用，尤其是像汽車導航系統這樣的汽車信息系統（CIS）。它集成了兩個瑞薩科技的SH-4A高性能CPU內核，可實現高達1920 MIPS（每秒百萬指令）*1 的卓越處理能力（CPU工作頻率為533 MHz時）。

　　該系列中的個產品采用90 nm工藝制造，目前已交付樣品給特定的汽車電子廠商。下一個產品將采用65 nm工藝制造，目前正在開發當中。與90 nm工藝相比，65 nm工藝將有助于降低功耗和提高性價比。樣品交付將從2008年10月在日本開始。該器件將在2009年提供給消費及工業客戶。

　　SH7786系列的兩個CPU內核采用了成熟的SH-4A內核，它是32位SuperH*2 RISC*3 單片機中強大的CPU內核，新增加了支持雙核配置的內核架構。SH7786系列支持對稱多處理（SMP）和非對稱多處理（AMP）*4，兩個CPU內核能以并行處理方式處理單任務，從而改善效率。這將實現1920 MIPS的處理性能（工作在533 MHz時）。SH7786能夠進行復數數據的高速處理，以滿足具有圖形顯示能力、高質量音頻回放和圖像識別等功能的新一代汽車導航系統的需求，同時還可以降低功耗。

　　SH7786系列的另一個主要特點是簡化了多核產品的系統開發。當開發一個多核產品時，具有不同特點和功能的獨立系統（域）被分配到每個CPU內核，而一個分布式功能系統設計的CPU內核需要以集成的方式實現互操作和功能。SH7786群采用瑞薩科技開發的技術，可支持分布式功能系統（用于多域操作系統和防止這些操作系統之間干擾的互操作性技術的通信接口技術）的構建。這將有助于開發人員使用現有的用于單操作系統的軟件資源，并可以在短時間內建立一個多核分布式功能系統。這些技術還支持不同操作系統的高可靠性同步運行。

　　未來，瑞薩科技計劃利用這一技術開發更多的多核產品，包括四個CPU內核和雙核片上系統（SoC）產品的處理器，可以完成圖像處理等大多數汽車導航系統所需要的功能。

<產品背景>

　　自從瑞薩科技建立以來，就一直致力于三個重要領域之一的汽車半導體業務（汽車、移動和個人電腦/音視頻）。在日本市場，瑞薩科技在了汽車導航系統、引擎/變速器、儀表和氣囊等領域的半導體器件占有率*5。瑞薩科技在汽車導航系統單片機市場占有特別大的份額：日本為80%，全球為60%*5。這些器件已用于在日本和國際上銷售的各種產品。瑞薩科技提供滿足CIS領域廣泛用戶需求的各種產品，例如汽車導航系統。這些產品包括一系列高性能處理器，配合圖像處理器（用于地圖繪制等功能）組成功能強大的芯片組，以及一系列高性能SoC產品，以單芯片方案完成包括圖像處理等汽車導航系統所需全部功能。

　　盡管如此，如汽車導航系統CIS等高性能多媒體系統，現在集成了比以往任何時候都更加豐富的功能，所以需要更高的性能。除了采用2 D和3 D圖形進行復雜的地圖繪制外，許多系統還具備了音視頻功能等娛樂功能。未來，與安全有關的復雜信息處理能力將逐漸增加，如圖像識別。更高水平的多媒體處理能力也將稱為車載集成信息系統的核心功能。未來的處理器或SoC產品將必須提供高水平的性能，具有處理大量數據的能力。不過，由于增加的功耗，實現性能提升所需的更加精細的制造工藝或更快的運行速度就成為了一個問題。

　　實現高性能及低功耗的一種方法是在單芯片上集成多個CPU。這種多核技術是一種真正的需求，通過并行或分布式配置在多核系統上進行數據處理，提高性能。

瑞薩科技是多核技術的早期采用者，在2007年4月就發布了其款通用雙核微控制器產品（每個都集成了兩個CPU內核）。瑞薩科技還開發了有四個SH-4A CPU內核，處理性能達4,320 MIPS（工作在600 MHz時）的原型芯片。目前，新開發的使用SH-4A CPU內核的雙核處理器SH7786系列采用了瑞薩科技的多核技術，適用于CIS等要求高性能的多媒體處理應用。

<產品細節和功能>

　　SH7786系列集成了兩個SH-4A CPU內核。SH-4A是一個由CPU和浮點運算單元（FPU）組成的32位精簡指令集（RISC） CPU內核，它與瑞薩科技的SH-1、SH-2、SH-3和SH-4單片機在指令集后下兼容。這個雙SH-4A CPU內核用于一個支持雙核配置的內核架構，該雙核支持對稱多處理（SMP）和非對稱多處理（AMP），可為開發人員提構建系統提供足夠的靈活性。

　　可以針對每個CPU獨立設置時鐘頻率和低功耗模式，從而限度地降低功耗，同時滿足處理負載變化的要求。

SH7786群的主要功能概括如下。

（1）1920 MIPS卓越處理能力的高性能雙SH-4A CPU內核

　　SH7786群集成了雙SH-4A CPU內核，在533 MHz條件下每個內核的處理性能為960 MIPS，可實現1920 MIPS的處理性能。它具有高速處理復數數據的能力，可滿足圖形顯示能力、高質量音頻回放和圖像識別等新一代汽車導航系統的功能要求，同時也降低了功耗。

　　每個CPU內核都采用了533 MHz工作頻率的內置浮點處理單元（FPU）。這些FPU支持單精度和雙精度算術運算，可實現7.46 GFLOPS（每秒十億次浮點運算）單精度處理能力。它是處理靜止圖像或MPEG視頻的高速和高質量編解碼器的理想選擇。

　　這兩種技術有助于使用多核器件簡化分布式功能系統的開發。構建SH7786雙核處理器系統時，可以利用初在單SH-4A CPU內核上開發的現有軟件資源，進而縮短所需的開發時間。利用這些技術還可高可靠性地運行多個操作系統。

（2）迅速開發采用多核技術并支持高度穩定工作的分布式功能系統

　　在采用多核器件的分布式功能系統中，具有不同特性和功能的獨立子系統叫做域。SH7786群采用集成多個域操作系統的EXREAL-ExARIA通信接口（域互操作）技術和EXREAL-ExVisor，后者是一種可防止多個域*6 操作系統間沖突的技術。

　　這兩種技術有助于使用多核器件簡化分布式功能系統的開發。構建SH7786雙核處理器系統時，可以利用初在單SH-4A CPU內核上開發的現有軟件資源，進而縮短所需的開發時間。利用這些技術還可高可靠性地運行多個操作系統。

（3）實時回溯有助于降低軟件開發負擔

　　在系統開發期間，客戶需要經過一個調試過程以消除軟件錯誤。這包括檢查“跟蹤”以確定軟件是否在安裝的處理器上正確執行。SH7786群雙核處理器具備H-UDI（用戶調試接口）和AUD（先進用戶調試器）片上調試功能。兩者均支持實時調試和處理器工作頻率下的跟蹤功能。其他產品如全功能仿真器有助于靈活的調試，消除客戶的軟件開發負擔。

（4）用于高速數據傳輸的片上PCI Express總線接口

　　PCI Express是一個串行I/O總線接口，支持大容量數據傳輸。SH7786內置多個PCI Express總線接口，可設置為一至四通道*7 操作，實現高達800 MBps的高速數據傳輸，用于連接外部存儲器或其他配備多個PCIExpress總線接口的器件，同時還具有通道間的高速數據傳輸功能。

　　例如，可以通過連接符合PCI Express總線連接規范的高性能外置顯示設備實現高水平的顯示能力。此外，只要支持PCI Express總線接口，就可以使用現有的便宜而標準化的外設。這將有助于實現靈活的擴展，同時可以降低總系統成本。