Процессоры TI: несколько штрихов к портрету


PDF версия

Как говаривал Козьма Прутков, «невозможно объять необъятное». Тем не менее мы встретились с Элизабет де Фрейтас (Elizabete de Freitas), менеджером по развитию бизнеса DSP в регионе EMEA компании TI, в московском офисе, чтобы составить представление об одном из ключевых направлений деятельности этой компании. Элизабет работает в TI уже 10 лет. Свою карьеру она начинала как инженер по применению, но уже два года возглавляет маркетинговый отдел Embedded Processing в регионе EMEA.


— Расскажите, пожалуйста, про отделение Embedded Processing. Каков его удельный вес в компании? Какое количество дизайн-центров и сотрудников работает с этим отделением?
— Мы не разделяем направления DSP и микроконтроллеров между собой. Для нас это некий общий сегмент, который называется встраиваемыми процессорами (Embedded Processors). В 2008 г. объем этого бизнеса составил 1,6 млрд. долл. TI имеет несколько дизайн-центров, которые рассредоточены по всему миру, в т.ч. в США, Европе, Азии. В них работает большое количество инженеров, но едва ли можно указать точное количество дизайн-центров или специалистов, работающих в процессорном сегменте, т.к. часть инженерных ресурсов распределена между несколькими центрами. Например, в конце прошлого года мы анонсировали открытие Kilby Labs — исследовательского центра, где на самом деле работают представители нескольких дизайн-центров. У нас есть несколько групп, которые занимаются конкретной продукцией, но большое число инженеров работает в совмещенных направлениях. В 2008 г. мы потратили 1,94 млрд долл. на разработку продуктов и приложений, а общий оборот TI в этом же году составил 12,5 млрд долл.

— Имеется ли какая-то специфика в развитии бизнеса встраиваемых процессоров?
— Общая стратегия компании заключается в том, чтобы представить на рынке как можно более широкий спектр продукции. Если до недавнего времени TI была известна в основном как производитель DSP-процессоров, то в настоящее время мы стали также уделять большое внимание сегменту аналоговых компонентов и встраиваемых процессоров. Например, совсем недавно мы приобрели компанию Luminary Micro, которая производит процессоры на базе ядра CortexМ3.

— Довольна ли компания продвижением встраиваемых процессоров в России? Или вы считаете, что следует предпринять какие-то решительные шаги для изменения ситуации?
— Мы никогда не можем быть удовлетворены достигнутым, поскольку в таком случае мы не сможем двигаться дальше. И в России, и в Европе мы стремимся увеличить свою долю на рынке. В России, как и во всем мире, мы стремимся к тому, чтобы наша деятельность по продвижению процессоров и компонентов TI как можно лучше отвечала интересам заказчиков. В частности, мы открыли русскоязычный веб-сайт, на котором внедряем новые технологии для общения с заказчиками — например, сервис Click to Chat позволяет заказчику в режиме чата задать вопросы техническому специалисту компании и получить оперативный ответ. На сайте также имеется возможность принять участие в русскоязычном форуме для инженеров, где специалисты могут общаться как с экспертами TI, так и между собой. Сервис Click to Chat впервые был внедрен именно в России, а теперь мы используем его и на сайтах других стран. TI первой применила такую технологию в сегменте полупроводниковых компонентов.

— У TI имеется опыт разработки микроконтроллеров, в т.ч. 32-разрядного TMS320C2000. Почему тогда во встраиваемых процессорах было решено использовать ядро ARM? Планирует ли компания продолжать сотрудничество с ARM?
— Процессор TMS320C2000 выполнен на базе процессорного ядра, разработанного TI. У нас, в принципе, несколько таких ядер — С2000, С5000 и С6000. На основе этих трех процессорных ядер TI выпускает очень много продуктов, а также разрабатываются новые устройства. В дополнение к этим процессорным линейкам мы осуществляем поддержку продуктов на базе ARM-ядер.

— Зачем — не хватает своих ядер? Или ARM-ядра чем-то привлекательнее?
— В действительности, заказчик не думает о конкретной архитектуре — ему важно решить свою задачу. С одной стороны, архитектура ARM очень популярна на рынке, и многие инженеры и выпускники университетов уже знакомы с ней. С другой стороны, заказчикам важно иметь возможность дифференцировать свои продукты от стандартных решений. Как раз в этом случае использование дополнительных процессорных ядер позволяет им в полной мере реализовать свое ноу-хау. Поэтому мы предлагаем заказчикам как стандартные, так и гибридные решения, объединяющие ARM и DSP c различной периферией в зависимости от конкретного приложения.

— Продолжит ли в таком случае TI разработку своих процессорных ядер?
— Нам важно иметь достаточно широкую номенклатуру компонентов. На базе ARM-ядра не всегда можно получить требуемую функциональность. В частности, у простого процессорного ядра С5000 имеются два арифметико-логических устройства, которых на стандартном ARM-ядре нет. Соответственно, у С5000 и уровень производительности другой.
Кроме того, у нас большая база клиентов, которые уже используют продукты на основе ядер TI. Заказчики должны быть уверены в том, что эти продукты будут поддерживаться и далее и можно будет использовать то программное обеспечение, которое работает на наших процессорах.
Трудно заглядывать в будущее, но с большой вероятностью можно предположить, что существующий микс ARM- и DSP-ядер сохранится в продукции TI. Помимо устройств на базе ARM- и DSP-ядер, часто используются и аппаратные ускорители в том или ином виде, позволяющие получить дополнительную функциональность к стандартным ядрам. Мы продолжаем вкладывать средства в развитие собственных процессорных ядер, и достигнутый уровень не снизится.

— В линейке DSP компании немало сложных и высокопроизводительных процессоров, подходящих для самых разных приложений, где требуется большой объем вычислений в реальном времени. Тем не менее относительно немного достаточно простых и дешевых продуктов вроде Black Fin от AD ценой в 3—4 долл. Это сознательный выбор TI?
— Наши предложения в сегменте сигнальных процессоров начинаются с DSP семейства С5000, которое также имеет достаточно широкий спектр моделей — это 34 процессора на данный момент, причем уровень цен в этом семействе изменяется от, скажем, 3—4 до 10—15 долл. Также варьируется уровень периферийной начинки в этих процессорах. В линейке продуктов OMAP ценовой диапазон также начинается от нескольких до 20—30 долл. и выше, что позволяет нам охватывать широкий уровень приложений.
Кроме того, следует учитывать не столько стоимость процессора, но и всего решения. Некий дополнительный компонент может значительно удорожать стоимость системы в целом.

— Что TI подразумевает под очень распространенным термином Embedded?
— Возьмем, к примеру, процессор OMAP 3530, в состав которого входят ядро CortexА8, DSP C6000, графический ускоритель для 2D/3D-графики, а также периферийные модули. В целом эту систему и можно назвать встраиваемой. По мере развития рынка все труднее становится классифицировать и DSP, и микроконтроллеры. Ответ зависит от каждого конкретного случая.

— Для каких приложений в основном предназначены процессоры Da Vinci? Например, для массовых применений в телевизионных приставках STB он слишком сложен и дорог.
— Da Vinci создавалась как многопроцессорная архитектура с достаточно емким программным обеспечением, которое разрабатывалось с помощью большого количества сторонних фирм. По мере развития решения на основе этой технологии разделились на две группы: первая — высокопроизводительные процессоры с мощными ядрами и большой гибкостью за счет программного обеспечения и вторая, включающая более простые и менее гибкие решения. Линейка дешевых решений в семействе Da Vinci построена с использованием процессорного ядра ARM9 и аппаратного ускорителя. Линейка высокопроизводительных процессоров Da Vinci отличается большей гибкостью за счет того, что в ее моделях, помимо ядра ARM9 и тех же аппаратных ускорителей, используются DSP. Более мощные процессоры Da Vinci предоставляют полную свободу программирования, конфигурирования, что, конечно, достигается за счет более сложного программного обеспечения.
В таких массовых изделиях как set-top boxes, где задача процессора заключается в том, чтобы принять, декодировать и вывести сигнал на экран телевизора, наверное, Da Vinci сложно конкурировать с дешевыми аппаратными чипами. Однако дальнейшее развитие этого направления мультимедийных устройств происходит в сторону домашних мультимедийных комплексов с намного большим количеством функций и сервисов. В таких устройствах эта линейка программируемых решений будет достаточно востребованной.
Процессоры Da Vinci широко используются в таких приложениях как видеонаблюдение, системы видеобезопасности. Эта линейка очень популярна в России, в т.ч. и в массовом производстве. Например, анонсированный в начале марта процессор TMS320DM365 в нижнем сегменте линейки Da Vinci уже привлекает очень большой интерес на локальном рынке.

— Нельзя ли четко сформулировать требования, предъявляемые к компонентам для промышленного применения?
— На самом деле, Industrial — такой же маркетинговый термин, как и Embedded, но если говорить о конкретном промышленном сегменте устройств, то, как правило, продукты для промышленных приложений имеют расширенный температурный диапазон по сравнению с изделиями для коммерческого сегмента.
В частности, процессор OMAP35ХХ изначально использовался в мобильных устройствах. Тем не менее он находит широкое применение и в индустриальных приложениях по автоматизации зданий. Еще одна особенность компонентов для индустриальных приложений заключается в том, что в них используется другой тип корпуса и у них весьма продолжительный жизненный цикл.

— В индустриальных приложениях ошибки, сбой, зависания системы управления, как правило, недопустимы. Ведется ли работа по улучшению помехоустойчивости процессора OMAP35ХХ от электромагнитных полей, электростатического разряда?
— У нас разработана система специальных тестов TI для каждого применения. Устройства для промышленного сегмента, если сравнивать с коммерческим, проходят через большее количес­тво тестов, используются другие типы корпусов, чтобы обеспечить работу без сбоев. Компоненты для автомобильных приложений проходят еще больше тестов, чтобы обеспечить необходимую надежность в критических системах. Одно и то же устройство проходит большее количество тестов, если оно предназначено не для коммерческого, а для автомобильного применения. Вопрос защиты от электростатических или электромагнитных помех сводится не к одному конкретному процессору, а к дизайну всей системы в целом. Одна из наших задач — помогать заказчикам рекомендациями по разработке схемотехнических решений, по схемам разводки плат, с тем чтобы обеспечить максимальную защиту от различного типа помех.

— Таким образом, на этапе разработки процессора для промышленного назначения не применяется каких-то особых технологий, отличающихся от компонентов, скажем, для мобильных приложений?
— Если мы говорим об одном и том же кристалле, использующемся как для коммерческих, так и для индустриальных решений, то в последнем случае мы используем другой тип корпуса и, соответственно, проводим более строгое тестирование. А если говорить о кристаллах, специально разработанных, скажем, для автомобильных приложений, то еще на уровне дизайна чипа применяются определенные технологические решения, позволяющие повысить надежность процессора.

— TI является «чемпионом мира» по компонентам с малым энергопотреблением — достаточно взглянуть на микроконтроллер MSP430. Хотелось бы узнать, на какие параметры ориентируются разработчики, что для них важно: производительность, низкое потребление? Какая задача стоит перед разработчиком при выборе параметров?
— Что бы разработчики ни делали, они во что бы то ни стало должны уложиться в бюджет энергопотребления. Мы применяем отдельно технологию создания высокопроизводительных чипов и отдельно — технологию для низкопотребляющих чипов. Крайне важно учитывать токи утечки. В частности, при разработке новых процессоров С55Х с относительно меньшим энергопотреблением и размером корпуса 10×10 мм мы не стали поднимать частоту устройства выше 100 МГц, т.к. нужно было уложиться в определенный бюджет энергопотребления. Всегда существует некий баланс между производительностью и низким энергопотреблением.
Однако иногда компромисс между производительностью и низким энергопотреблением находится на более высоком уровне: в процессорах OMAP35ХХ используется технология Smart Reflex, которая позволяет динамически управлять напряжением, частотой микропроцессора уже на уровне кремния. Для ее реализации был использован специальный технологический процесс.

Оставьте отзыв

Ваш емейл адрес не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *