ST200ファミリー

ST200は、 Hewlett-Packard Laboratories とSTMicroelectronicsがLxという名前で共同開発したテクノロジに基づく、非常に長い命令語(VLIW) プロセッサ コアのファミリです。ST200 ファミリの主な用途は、組み込みメディア処理です。

Lx アーキテクチャは、 IA-64に代表されるEPICアーキテクチャよりも、 Multiflowの Trace プロセッサ シリーズで定義されたオリジナルの VLIW アーキテクチャに近いものです。正確には、Lx は対称クラスター アーキテクチャであり、クラスターは明示的な送信命令と受信命令を介して通信します。各クラスターは、サイクルごとに最大 4 つの命令を実行し、サイクルごとに最大 1 つの制御命令 (goto、jump、call、return)、1 つのメモリ命令 (load、store、pre-fetch)、および 2 つの乗算命令を実行します。すべての算術命令は、汎用レジスタ ファイル (64 x 32 ビット) または分岐レジスタ ファイル (8 x 1 ビット) に属するオペランドを持つ整数値に対して動作します。汎用レジスタ $r0 は常にゼロとして読み込まれ、汎用レジスタ $r63 はリンク レジスタです。一部の条件分岐を排除するために、Lx アーキテクチャは条件選択命令の形式で部分的な述語サポートも提供します。除算命令はありませんが、除算ステップ命令が提供されます。すべての命令は完全にパイプライン化されます。 RAWレイテンシは、ロード、乗算、ブランチ RAW レイテンシの比較を除いて、単一サイクルです。WAR レイテンシはゼロ サイクルで、WAW レイテンシは単一サイクルです。

^{ST200 Lx実装[1]}の主要アーキテクトは、 Paolo Faraboschi氏（HPL、アーキテクチャ）とFred Homewood氏（STM、マイクロアーキテクチャ）でした。アーキテクチャとマイクロアーキテクチャチームの主要メンバーには、Geoffrey Brown氏（HPL共同リーダー）、Giuseppe Desoli氏（HP）、Gary Vondran氏（HP）、Trefor Southwell氏（ST）、Tony Jarvis氏（ST）、Alex Starr氏（ST）が含まれていました。

この建築は、まさに真の企業間開発であり、プロジェクトの初期段階、約 2 年間にわたって共同で設置されました。

ST200 VLIW ファミリは現在、Lx アーキテクチャの単一クラスタ実装である ST210、ST220、ST231 コアで構成されています。これらのコア間の違いはわずかです。

• ST210 は、Lx テクノロジーをベースにした最初の STMicroelectronics 製品でした。
• ST220 は、実行ステージを 1 つ追加することで ST210 の周波数を向上し、最大レイテンシを 2 サイクルから 3 サイクルに増加させました。
• ST231 は、レジスタ スコアボードと、整数および小数データ表現用の 32 ビット x 32 ビット乗算により ST220 アーキテクチャを改良しました。MMUも追加されたため、ST231 はホスト プロセッサとして使用できます。

デジタルビデオ分野では、STM は 2009 年に、 ST200 ファミリの VLIW プロセッサを搭載したシステムオンチップ(SoC) を 4,000 万個以上出荷したと発表しました。これらの SoC の多くは複数の ST200 を搭載しているため (STi7200 には 4 つの ST231 が搭載されています)、実際には 7,000 万個を超える VLIW プロセッサが出荷されました。^[2]

最初の ST210 コンパイラは、HP Labs Cambridge で開発された HP Lx コンパイラでした。これはMultiflow Trace スケジューリングコンパイラの後継で、HP によって組み込みドメインをターゲットにするために大幅に変更されました。ST220 以降、STMicroelectronics はOpen64テクノロジに基づくコンパイラを導入しました。これらのコンパイラでは、完全な C++ 準拠を実現するために、 GCC C および C++ フロントエンドを 2.96 から 3.x、さらに 4.x にアップグレードすることでOpen64リリースが改良されました。GNU C 拡張機能は、 asmステートメントを含めてOpen64に完全に実装されています。その結果、Linux カーネルをST200 用にコンパイルできるようになりました。

その他の ST200 コンパイル ツールは、GNU as、GNU ld、およびGDBの直接的な移植版です。