Qualcomm Hexagon - Qualcomm Hexagon

Kuusikulmio
Suunnittelija Qualcomm
Bittiä 32-bittinen
Otettu käyttöön 2006 (QDSP6)
Design 4-tie monisäikeinen VLIW
Tyyppi Rekisteröi-Rekisteröidy
Koodaus Kiinteä 4 tavua per käsky, enintään 4 käskyä VLIW -monitoiminnossa
Avata Omistettu
Rekisterit
Yleinen tarkoitus 32-bittinen GPR: 32, voidaan yhdistää 64-bittiseksi

Hexagon on Qualcommin digitaalisen signaaliprosessorin (DSP) tuoteperheen tuotemerkki . Hexagon tunnetaan myös nimellä QDSP6, joka tarkoittaa "kuudennen sukupolven digitaalista signaaliprosessoria". Qualcommin mukaan Hexagon -arkkitehtuuri on suunniteltu tuottamaan suorituskykyä pienellä teholla eri sovelluksissa.

Jokaisessa Hexagon-versiossa on ohjesarja ja mikroarkkitehtuuri. Nämä kaksi ominaisuutta liittyvät läheisesti toisiinsa.

Kuusikulmaa käytetään Qualcomm Snapdragon -siruissa, esimerkiksi älypuhelimissa, autoissa, puettavissa laitteissa ja muissa mobiililaitteissa, ja sitä käytetään myös matkapuhelinverkkojen osissa.

Ohjejoukon arkkitehtuuri

Tietokonelaitteilla on käskykokonaisuudet, jotka ovat niiden alimmat, alkeellisimmat kielet. Yleisiä ohjeita ovat ne, jotka aiheuttavat kahden numeron lisäämisen, kertomisen tai muulla tavalla yhdistämisen, sekä ohjeet, jotka ohjaavat suorittimen, mistä etsiä muistista seuraavaa käskyä. Ohjeita on monia muitakin.

Kokoonpanijat ja kääntäjät, jotka kääntävät tietokoneohjelmat ohjevirroiksi - bittivirtoiksi - joita laite voi ymmärtää ja suorittaa (suorittaa). Kun käskyvirta suoritetaan, järjestelmätoiminnon eheyttä tukee käskyoikeuksien käyttö. Etuoikeutetuilla ohjeilla on pääsy muihin laitteen resursseihin, mukaan lukien muisti. Hexagon tukee etuoikeustasoja.

Alun perin kuusikulmio -ohjeet toimivat kokonaislukuilla, mutta eivät liukulukuilla, mutta v5 -liukulukutuki lisättiin.

Käskyjen suorittamista käsittelevä prosessointiyksikkö pystyy lähettämään järjestyksessä jopa 4 käskyä (paketin) 4 suoritusyksikköön joka kello.

Mikroarkkitehtuuri

Mikroarkkitehtuuri on sirun tai sirukomponentin fyysinen rakenne, jonka avulla laite voi suorittaa ohjeet. Annettu käskysarja voidaan toteuttaa useilla mikroarkkitehtuureilla. Kuusikulmaisten laitteiden väylät - tiedonsiirtokanavat - ovat 32 bittiä leveitä. Toisin sanoen 32 bittiä dataa voidaan siirtää sirun osasta toiseen yhdessä vaiheessa. Hexagon-mikroarkkitehtuuri on monisäikeinen, mikä tarkoittaa, että se voi käsitellä samanaikaisesti useamman kuin yhden ohjevirran ja parantaa tietojenkäsittelynopeutta. Hexagon tukee erittäin pitkiä käskysanoja, jotka ovat neljän käskyn ryhmiä, jotka voidaan suorittaa "rinnakkain". Rinnakkainen suoritus tarkoittaa, että useita käskyjä voidaan suorittaa samanaikaisesti ilman, että yhden käskyn on suoritettava ennen seuraavan käynnistymistä. Hexagon-mikroarkkitehtuuri tukee yhtä käskyä, useita datatoimintoja, mikä tarkoittaa, että kun kuusikulmiolaite vastaanottaa käskyn, se voi suorittaa toiminnon useammalle kuin yhdelle datalle samanaikaisesti

Mukaan 2012 arvion, Qualcomm toimitetaan 1200000000 DSP sydämiä sisällä sen järjestelmä siru (SOC) (keskiarvo 2,3 DSP-ydin kohden SoC) vuonna 2011, ja 1,5 miljardia sydämiä suunniteltiin 2012, jolloin QDSP6 eniten lähetetty arkkitehtuuri DSP ( CEVA toimitti vuonna 2011 noin miljardin DSP-ydintä ja 90% IP-lisenssillä myytävistä DSP-markkinoista).

Hexagon -arkkitehtuuri on suunniteltu tarjoamaan suorituskykyä pienellä teholla eri sovelluksissa. Siinä on ominaisuuksia, kuten laitteistoavusteinen monisäikeistö , käyttöoikeustasot, Very Long Instruction Word (VLIW) , Single Instruction Multiple Data (SIMD) ja ohjeet tehokkaaseen signaalinkäsittelyyn. Laitteiston monisäikeistäminen on toteutettu tynnyrin ajallisena monisäikeistyksenä - säikeet vaihdetaan kiertokäynnillä joka sykli, joten 600 MHz: n fyysinen ydin esitetään kolmena loogisena 200 MHz: n ytimenä ennen V5: tä. Kuusikulmio V5 kytketään dynaamiseen säikeistystekniikkaa (DMT), jossa kierre kytkin L2 piti, keskeytys odottamassa tai erityisiä ohjeita.

Hot Chips 2013 -tapahtumassa Qualcomm julkisti yksityiskohdat Hexagon 680 DSP -laitteestaan. Qualcomm julkisti Hexagon Vector Extensionsin (HVX). HVX on suunniteltu mahdollistamaan merkittävät laskentatyöt edistyneeseen kuvantamiseen ja tietokoneen visioon DSP: ssä prosessorin sijaan. Maaliskuussa 2015 Qualcomm julkisti Snapdragon Neural Processing Engine SDK: n, joka mahdollistaa tekoälykiihdytyksen suorittimen, grafiikkasuorittimen ja kuusikulmaisen DSP: n avulla.

Qualcomm n Snapdragon 855 sisältää niiden 4. sukupolven laitteessa AI moottori, joka sisältää kuusikulmio 690 DSP ja kuusikulmio Tensor Accelerator (HTA) varten AI kiihtyvyys .

Ohjelmistotuki

Käyttöjärjestelmät

Portti on Linux for Hexagon kulkee alle hypervisor kerros ( "Hexagon Virtual Machine") ja liitettiin 3,2 vapauttamaan ytimen . Alkuperäinen hypervisori on suljetun lähdekoodin, ja Qualcomm julkaisi huhtikuussa 2013 minimaalisen avoimen lähdekoodin hypervisor-toteutuksen QDSP6 V2: lle ja V3: lle, "Hexagon MiniVM" BSD-tyyppisellä lisenssillä .

Kääntäjät

Tuki Hexagonille lisättiin Tony Linthicumin LLVM -version 3.1 julkaisuun . Hexagon/HVX V66 ISA -tuki lisättiin LLVM -version 8.0.0 julkaisuun . GCC: llä ja binutileilla on myös FSF: n ylläpitämätön haara .

SIP -lohkon hyväksyminen

Qualcomm Hexagon DSP: t ovat olleet saatavilla Qualcomm Snapdragon SoC: ssä vuodesta 2006. Snapdragon S4: ssä (MSM8960 ja uudemmat) on kolme QDSP -ydintä, kaksi modeemi -alijärjestelmässä ja yksi kuusikulmioydin Multimedia -osajärjestelmässä. Modeemin ytimet ohjelmoi vain Qualcomm, ja käyttäjä voi ohjelmoida vain Multimedia -ytimen.

Niitä käytetään myös joissakin Qualcommin femtocell -prosessoreissa, mukaan lukien FSM98xx, FSM99xx ja FSM90xx.

Kolmannen osapuolen integraatio

Maaliskuussa 2016 ilmoitettiin, että puolijohdeyhtiö Conexantin AudioSmart -äänenkäsittelyohjelmisto on integroitu Qualcommin Hexagoniin.


Toukokuussa 2018 wolfSSL lisäsi Qualcomm Hexagonin käytön tuen. Tämä tukee wolfSSL -salaustoimintojen suorittamista DSP: llä. Salaustoimintojen käytön lisäksi myöhemmin lisättiin erikoistunut kuormanhallintakirjasto.

Versiot

QDSP6 -arkkitehtuurista on julkaistu kuusi versiota: V1 (2006), V2 (2007–2008), V3 (2009), V4 (2010–2011), QDSP6 V5 (2013, Snapdragon 800); ja QDSP6 V6 (2016, Snapdragon 820). V4: ssä on 20 DMIPS: ää millivattia kohti, ja se toimii 500 MHz: llä. Hexagonin kellonopeus vaihtelee 400–2000 MHz: ssä QDSP6: ssa ja 256–350 MHz: ssä edellisen sukupolven arkkitehtuurissa, QDSP5: ssä.

QDSP6: n versiot Prosessisolmu, nm Päivämäärä Samanaikaisten säikeiden määrä Lankakohtainen kello, MHz Koko ydin kello, MHz Tuote
QDSP6 V1 65 Lokakuuta 2006
QDSP6 V2 65 Joulukuu 2007 6 100 600
QDSP6 V3 (1. sukupolvi) 45 2009 6 67 400
QDSP6 V3 (2. sukupolvi) 45 2009 4 100 400
QDSP6 V4 (V4M, V4C, V4L) 28 2010–2011 3 167 500
QDSP6 V5 (V5A, V5H) 28 2013 3 200 tai enemmän DMT: llä 600
642 14 2017 Snapdragon

630

QDSP6 V6 tai 680 14 2016/2017 4 500 2000 Snapdragon

820/821/636/660

682 10 2017 Snapdragon

835

683 11 2020 Snapdragon

662/460

685 10/11 2018/2019 (3 TOPS) Snapdragon

845/670/675/678/710/712

686 11/8 2019/2021 (3.3 TOPS) Snapdragon

665/480

688 8 2019/2020 (3.6 TOPS) Snapdragon

730 (G)/732G

690 7 2019 (7 TOPS) Snapdragon

855/855+

692 8 2020 (5 TOPS) Snapdragon

720G/690

694 8 2020 (4.7 TOPS) Snapdragon

750G

696 7 2020 (5.4 TOPS) Snapdragon

765 (G)/768G

698 7 2020 (15 TOPS) Snapdragon

865/865+/870

770 5/6 2021 (12 TOPS) Snapdragon

778G/780G

780 5 2021 (26 TOPS/ 32 TOPS) Snapdragon

888/888+

Saatavuus Snapdragon -tuotteissa

Sekä kuusikulmaisia ​​(QDSP6) että esikuusikulmaisia ​​(QDSP5) ytimiä käytetään nykyaikaisissa Qualcomm SoC -laitteissa, QDSP5, lähinnä edullisissa tuotteissa. Taulukossa ei ole esitetty modeemin QDSP-laitteita (usein ennen kuusikulmioita).

QDSP5 -käyttö:

Snapdragonin sukupolvi Piirisarjan (SoC) tunnus DSP -sukupolvi DSP Taajuus, MHz Prosessisolmu, nm
S1 MSM7627, MSM7227, MSM7625, MSM7225 QDSP5 320 65
S1 MSM7627A, MSM7227A, MSM7625A, MSM7225A QDSP5 350 45
S2 MSM8655, MSM8255, APQ8055, MSM7630, MSM7230 QDSP5 256 45
S4 Pelaa MSM8625, MSM8225 QDSP5 350 45
S200 8110, 8210, 8610, 8112, 8212, 8612, 8225Q, 8625Q QDSP5 384 45 LP

QDSP6 (kuusikulmio) -käyttö:

Snapdragonin sukupolvi Piirisarjan (SoC) tunnus QDSP6 -versio DSP Taajuus, MHz Prosessisolmu, nm
S1 QSD8650, QSD8250 QDSP6 600 65
S3 MSM8660, MSM8260, APQ8060 QDSP6 (V3?) 400 45
S4 Prime MPQ8064 QDSP6 (V3?) 500 28
S4 Pro MSM8960 Pro, APQ8064 QDSP6 (V3?) 500 28
S4 Plus MSM8960, MSM8660A, MSM8260A, APQ8060A, MSM8930,
MSM8630, MSM8230, APQ8030, MSM8627, MSM8227		 QDSP6 (V3?) 500 28
S400 8926, 8930, 8230, 8630, 8930AB, 8230AB, 8630AB, 8030AB, 8226, 8626 QDSP6V4 500 28 LP
S600 8064T, 8064M QDSP6V4 500 28 LP
S800 8974, 8274, 8674, 8074 QDSP6V5A 600 28 HPm
S820 8996 QDSP6V6 2000 14 FinFet LPP


Laitteiston koodekki tuettu

Erilaiset videokoodekit, joita snapdragon SoC tukee.

D - purkaa; E - koodaus

FHD = FullHD = 1080p = 1920x1080px

HD = 720p, joka voi olla 1366x768px tai 1280x720px

Snapdragon 200 -sarja

Snapdragon 200 -sarjan tukemat eri videokoodekit.

Codec Snapdragon

200

Snapdragon

200

Qualcomm

205

Snapdragon

208/210

Snapdragon

212

Saatavuus 2013 2013 2017 2014 2015
Kuusikulmio QDSP5 QDSP6 536 536 536
H263 D & E D & E D & E D & E D & E
VC-1
H.264 D & E D & E D & E D & E D & E
H.264 10-bittinen - - - - -
VP8 D & E D & E D & E D & E D & E
H.265 D HD & E HD D HD & E HD D HD & E HD D FHD & E HD D FHD & E HD
H.265 10-bittinen - - - - -
H.265 12-bittinen - - - - -
VVC
VP9 - - - - -
VP9 10-bittinen - - - - -
AV1 - - - - -

Snapdragon 400 -sarja

Snapdragon 400 -sarjan tukemat eri videokoodekit.

Codec Snapdragon

400

Snapdragon

410/415

Snapdragon

425/427

Snapdragon

429/439

Snapdragon

450

Snapdragon

460

Snapdragon

480

Saatavuus Q4 2013 2014/2015 Q1 2016/Q3 2017 Q2 2018 Q2 2017 Q1 2020 Q1 2021
Kuusikulmio QDSP6 QDSP6 V5 536 (256 kt) 536 546 683
H263 D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E
VC-1
H.264 D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E
H.264 10-bittinen - - - - - - D & E
VP8 D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E
H.265 - D & E D & E D & E D & E D & E D & E
H.265 10-bittinen - - - - - -
H.265 12-bittinen - - - - - -
VVC - - - -| - -
VP9 - - - - D & E D & E
VP9 10-bittinen - - - - - -
AV1 - - - - - - -
Videon kuvataajuus

tukea dekoodausta

HD 60 kuvaa sekunnissa
FHD 60 kuvaa sekunnissa FHD 60 kuvaa sekunnissa FHD 60 kuvaa sekunnissa
Videokehys

korkotuki

Koodaus

HD 60 kuvaa sekunnissa
FHD 60 kuvaa sekunnissa FHD 60 kuvaa sekunnissa FHD 60 kuvaa sekunnissa

Snapdragon 600 -sarja

Snapdragon 600 -sarjan tukemat eri videokoodekit.

Codec Snapdragon 600 Snapdragon 610 Snapdragon 650/652/653 Snapdragon 630 Snapdragon 632 Snapdragon 636/660 Snapdragon 662 Snapdragon 665 Snapdragon 670 Snapdragon 690
Saatavuus Q1 2013 Q1 2015 Q2 2018 Q1 2020 Q2 2019 2019 Q2 2020
Kuusikulmio QDSP6 V4 QDSP6 V50 QDSP6 V56 642 546 680 683 686 685 692
H263 D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E
VC-1 D &?
H.264 D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E
H.264 10-bittinen - - - - - - - - -
VP8 D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E
H.265 - D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E
H.265 10-bittinen - - - D &? - D &? - D &? D & E
VVC - - - - - - - - - -
VP9 - - D &? D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E
VP9 10-bittinen - - - - - - - - -
AV1 - - - - - - - - - -
FPS
Videon dekoodauksen kehysnopeuden tuki HD 60 kuvaa sekunnissa HD 120 kuvaa sekunnissa HD 240 kuvaa sekunnissa HD 240 kuvaa sekunnissa HD 240 kuvaa sekunnissa HD 60 kuvaa sekunnissa HD 240 kuvaa sekunnissa HD 240 kuvaa sekunnissa HD 240 kuvaa sekunnissa
FHD 30 kuvaa sekunnissa FHD 60 kuvaa sekunnissa FHD 120 kuvaa sekunnissa FHD 120 kuvaa sekunnissa FHD 120 kuvaa sekunnissa FHD 120 kuvaa sekunnissa FHD 60 kuvaa sekunnissa FHD 120 kuvaa sekunnissa FHD 120 kuvaa sekunnissa FHD 120 kuvaa sekunnissa
Ei 4K Ei 4K 4K30 fps 4K30 fps 4K30 fps 4K30 fps Ei 4K 4K60 fps 4K60 fps 4K60 fps
Videon koodauskehyksen tuki HD 60 kuvaa sekunnissa HD 60 kuvaa sekunnissa HD 240 kuvaa sekunnissa HD 240 kuvaa sekunnissa HD 240 kuvaa sekunnissa HD 60 kuvaa sekunnissa HD 240 kuvaa sekunnissa HD 240 kuvaa sekunnissa HD 240 kuvaa sekunnissa
FHD 30 kuvaa sekunnissa FHD 30 kuvaa sekunnissa FHD 120 kuvaa sekunnissa FHD 120 kuvaa sekunnissa FHD 120 kuvaa sekunnissa FHD 120 kuvaa sekunnissa FHD 60 kuvaa sekunnissa FHD 120 kuvaa sekunnissa FHD 120 kuvaa sekunnissa FHD 120 kuvaa sekunnissa
Ei 4K Ei 4K 4K30 fps 4K30 fps 4K30 fps 4K30 fps Ei 4K 4K30 fps 4K30 fps 4K30 fps
HDR -formaatit
Näyttö ja

toisto

HDR10 , HLG
Video

äänite

HDR10 , HLG

Snapdragon 700 -sarja

Snapdragon 700 -sarjan tukemat eri videokoodekit.

Codec Snapdragon

710/712

Snapdragon

720G

Snapdragon

730G/732G

Snapdragon

765/765G

/768G

Snapdragon

778G

Snapdragon

780G

Saatavuus TBA Q1 2020 ? ?
Kuusikulmio 685 692 688 696
H263 D & E D & E D & E D & E
VC-1 D & E D & E D & E D & E
H.264 D & E D & E D & E D & E
H.264 10-bittinen - - ? ?
VP8 D & E D & E D & E D & E
H.265 D & E D & E D & E D & E
H.265 10-bittinen D D D & E D & E
H.265 12-bittinen - - - -
VVC - - - -
VP9 D & E D & E D & E D & E
VP9 10-bittinen D D D D
AV1 - - - -
FPS
Videokehys

korkotuki

Dekoodaus

HD 240 kuvaa sekunnissa HD 240 kuvaa sekunnissa HD 240 kuvaa sekunnissa HD 480 kuvaa sekunnissa
FHD 120 kuvaa sekunnissa FHD 120 kuvaa sekunnissa FHD 120 kuvaa sekunnissa ?
4K 30 kuvaa sekunnissa 4K 30 kuvaa sekunnissa 4K 30 kuvaa sekunnissa 4K 60 kuvaa sekunnissa
Videokehys

korkotuki

Koodaus

HD 240 kuvaa sekunnissa HD 240 kuvaa sekunnissa HD 240 kuvaa sekunnissa HD 480 kuvaa sekunnissa
FHD 120 kuvaa sekunnissa FHD 120 kuvaa sekunnissa FHD 120 kuvaa sekunnissa ?
4K 30 kuvaa sekunnissa 4K 30 kuvaa sekunnissa 4K 30 kuvaa sekunnissa ?
HDR -formaatit
Näyttö ja

toisto

10-bittinen HDR HDR10 , HLG HDR10 , HLG , HDR10+
Video

äänite

Ei käytössä Ei käytössä HDR10 , HLG HDR10 , HLG , HDR10+
Kuva

äänite

Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä 10-bittinen HDR HEIF

Snapdragon 800 -sarja

Snapdragon 800 -sarjan tukemat eri videokoodekit.

Codec Snapdragon

800

Snapdragon

801

Snapdragon

805

Snapdragon

810

Snapdragon

820/821

Snapdragon

835

Snapdragon

845/850

Snapdragon

855/855+

Snapdragon

865/865+

/870

Snapdragon

888

Saatavuus Q2 2013 Q1 2014 Q1 2014 Q3 2014 Q4 2015

Q3 2016

Q2 2017 Q1 2018 2019 2019

2021

Q4 2020
Kuusikulmio QDSP6 V5 QDSP6 V5 QDSP6 V50 QDSP6 V56 680 682 685 690 698 780
MPEG-4 D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E
H263 D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E
VC-1 D & E D & E D & E D & E D & E D & E
H.264 D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E
H.264 10-bittinen Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä D & E D & E D & E D & E
VP8 D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E
H.265 Ei käytössä D & E 720P30 D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E D & E
H.265 10-bittinen Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä D D D & E D & E D & E D & E
VP9 Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä D D & E D & E D & E D & E D & E
VP9 10-bittinen Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä D D D & E D & E D & E D & E
AV1 Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä
VVC Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä Ei käytössä
FPS
Dekoodaus

FPS

HD@120 HD@240 HD@480 HD@480 HD@960
FHD@60 FHD@120 FHD@240 FHD@240 ?
4K@30 4K@60 ? 4K@120
Ei käytössä 8K@30
Koodaus

FPS

HD@120 HD@240 HD@480 HD@480 HD@960
FHD@60 FHD@120 FHD @240 FHD @240 ?
4K@30 4K @60 4K@60 4K@120
Ei käytössä 8K@30
HDR -formaatit
Näyttö ja

toisto

Ei käytössä HDR HDR10 ,

HLG

HDR10 , HLG ,

HDR10+ , Dolby Vision

Video

äänite

Ei käytössä HDR10 ,

HLG

HDR10 , HLG ,

HDR10+

HDR10 , HLG ,

HDR10+ , Dolby Vision

Kuva

äänite

Ei käytössä 10-bittinen HDR HEIF

Koodinäyte

Tämä on yksi käsky paketin sisemmästä silmukasta FFT : 

{ R17:16 = MEMD(R0++M1)
  MEMD(R6++M1) = R25:24
  R20 = CMPY(R20, R8):<<1:rnd:sat
  R11:10 = VADDH(R11:10, R13:12)
}:endloop0

Qualcomm väittää tämän paketin olevan 29 klassista RISC -toimintoa; se sisältää vektorilisäyksen (4x 16-bittinen), monimutkaisen kertooperaation ja laitteistosilmukan tuen. Kaikki paketin ohjeet suoritetaan samassa jaksossa.

Katso myös

Viitteet

Ulkoiset linkit