Трехъядерная «система на кристалле» сигнального процессора 1892ВМ10Я разработана с использованием только собственных IP-блоков библиотеки платформы «Мультикор».

Процессор обеспечивает соотношение «мощность потребления ядра/производительность» менее 0,4 мВт/MFLOP при максимальной частоте работы микросхемы (250 МГц, 4 GFLOPs) в диапазоне температур от -60 °C до +85 °С, повышенном напряжении питания и потребляемой мощности ядра около 1,5 Вт. Микросхема потребляет около 130 мВт в реальных приложениях при работе на частоте 100 МГц.

Микросхема изготовлена по технологии КМОП с минимальными топологическими размерами элементов 0,13 мкм. Количество транзисторов в микросхеме 1892ВМ10Я — 50,2 млн.

Микросхема продолжает ряд многоядерных сигнальных микропроцессоров серии «Мультикор» (1892ВМxx), обеспечивая совместимость снизу по программному обеспечению с микропроцессорами данной серии и является современным микропроцессором обработки сигналов (ЦОС) широкого применения, не уступающим по возможностям зарубежным аналогам.

Поддержка различных мультимедийных и коммуникационных функций в микросхеме обеспечивают возможность создания на ее основе отечественной программируемой процессорной платформы для проектирования радиосредств нового поколения связи для мобильных терминалов и подвижных платформ, программную унификацию разрабатываемых радиосредств, перепрограммирование, масштабирование и многопроцессорную наращиваемость их вычислительных мощностей.

Архитектура микропроцессора — трехъядерная гетерогенная, MIMD-типа на базе ядер из библиотеки платформы «МУЛЬТИКОР»: процессорного CPU-ядра с архитектурой MIPS32 и программируемого ядра сигнального процессора (двухпроцессорного кластера DSP) с плавающей и фиксированной точкой, дополненная многоканальным коррелятором для ГЛОНАСС/GPS навигации.

И CPU, и DSP-ядра имеют возможность независимого доступа к ресурсам микросхемы. DSP-ядра имеют доступ ко всему адресному пространству микросхемы, в том числе к регистрам DMA-каналов и периферийных блоков. При одновременном доступе к одним и тем же ресурсам приоритет предоставляется CPU.

Применение в структуре процессора двухпортовых ОЗУ обеспечивает их одновременное использование парами CPU/DSP, CPU/DMA или DSP/DMA. Поэтому параметры реальной производительности устройств процессора близки к пиковым, так как ввод и вывод данных и промежуточных результатов процессорных ядер возможен одновременно с основными вычислениями.

Ядро CPU (RISCore32F64) имеет 32/64-разрядный акселератор (FPU), обеспечивающий выполнение операций сложения, умножения и деления с одинарной и двойной точностью в формате с плавающей точкой. Микросхема содержит устройство управления памятью (MMU) на основе полностью ассоциативного буфера преобразования адресов (TLB) объемом 16 двойных ячеек, кэш команд объемом 16 Кбайт, кэш данных объемом 16 Кбайт.

При работе на частоте 250 МГц CPU обеспечивает следующие параметры производительности на известных тестовых задачах:

• Coremark — 484,3 (1,94 Coremark/MHz);
• Whetstone (FPU) — 157,1 MIPS;
• Dhrystone (ALU) — 475059 итераций в секунду;
• Linpack (FPU) — 25042,5 KFLOPS (100 KFLOPS/MHz).

DSP-кластер имеет ряд новых возможностей. Среди них: набор графических команд, аппаратный ускоритель кодера Хаффмана; возможность отработки DSP-ядрами внешних прерываний; возможность доступа DSP-ядер к внешнему адресному пространству; гибкая граница программной памяти кластера DSP; прерывания от исключительных ситуаций при операциях с числами с плавающей запятой.

• Тактовая частота: 250 МГц.

• Пиковая производительность DSP-кластера:

  • в формате плавающей точки (24е8, стандарт IEEE754): 4000 Моп/с или 4000 MFLOPs, что соответствует 16 операциям с плавающей точкой (IEEE 754) за 1 такт;

  • в формате фиксированной точки (int32): 4000 Моп/с, что соответствует 16 32-битным операциям с фиксированной точкой за 1 такт;

  • в формате фиксированной точки (int16): 16000 Моп/с, что соответствует 64 16-битным операциям с фиксированной точкой за 1 такт;

  • в формате фиксированной точки (int8): 24000 Моп/с, что соответствует 96-байтным операциям с фиксированной точкой за 1 такт;

  • FFT-1024 (комплексное): 6 мкс (блочная плавающая точка, 16 бит) и 16,7 мкс (плавающая точка, 32 бита, IEEE754).

• Интегральный объем встроенной памяти: около 4 Мбит.

• 32-разрядный порт MPORT со встроенным контроллером доступа к внешней памяти типа SRAM/SDRAM/SBSRAM/FLASH/ROM.

• Встроенный DMA-контроллер.

• Последовательные порты I2C, Ethernet 10/100 Мбит/с, 2 порта UART, 4 многофункциональных порта MFBSP (I2S/SPI/SHARC LPORT/GPIO) с DMA.

• Порты ввода и вывода видеоданных.

• Встроенный умножитель/делитель входной частоты (PLL).

• Интервальный таймер (IT), таймер реального времени (RTT), сторожевой таймер (WDT).

• Многоканальный навигационный коррелятор (МСС):

  • 24 канала слежения;

  • навигационные сигналы GPS С/A, GPS L2С, ГЛОНАСС СТ;

  • устройство быстрого поиска FSE (Fast Search Engine).

• Порт JTAG, встроенные средства отладки программ (OnCD).

• Программная совместимость снизу c серией сигнальных процессоров «Мультикор» (1892ВМxx) разработки НПЦ «ЭЛВИС».

• Напряжение питания микропроцессора: напряжение питания ядра: 1,2 В; изменение напряжения питания: ±5%; напряжение питания периферии 3,3 В.

• Частота/ максимальная мощность потребления ядра, МГц/мВт: 100/ 567 и 250/ 1512, приведены пиковые значения для наихудших условий в пределах ТУ (температура +85 °С, питание 1,2 В+5%).

• Программируемые режимы энергосбережения.

• Диапазон рабочих температур: от -60 °C до +85 °С.

• Корпус: HSBGA-400, 21 x 21мм, шаг по выводам 1 мм.