为什么DSP的指令执行速度可以高于主频？

user_ourdev

一直搞单片机，不太明白这里，以TI C6000系列DSP为例，1000MIPS，主频才300MHZ左右。实际计算指令消耗的时间应该以MIPS为准吧？

mcu5i51

流水线，分支预测，并行处理等，一个时钟周期可以处理几个指令，但是编程不好的话可能会影响性能

user_ourdev

mcu5i51 发表于 2013-2-28 15:50
流水线，分支预测，并行处理等，一个时钟周期可以处理几个指令，但是编程不好的话可能会影响性能 ...

哦~记得上学时学的有的汇编指令一条可以完成乘法和加法两件事，应该就是这个意思吧？

wye11083

一般的DSP都有四条以上并行流水线，即使用手工调整的汇编代码，DSP是可以达到至少4X主频的性能的。但是问题是没几个人会去手工优化，C编译器一般是不支持并行指令的。所以绝大多数你会发现你写的程序是蜗牛。

xuancqu

原理我不懂，但是编程的时候设置PLL  分频寄存器可以实现
Specify the PLL control register (PLLCR) and divide select (DIVSEL) value.

rodney

领教了！

netawater

xuancqu 发表于 2013-2-28 16:33
原理我不懂，但是编程的时候设置PLL  分频寄存器可以实现
Specify the PLL control register (PLLCR) and  ...

这个是晶振倍频吧。

monkerman

哈佛结构 + 特殊的DSP指令 + 指令包(每次取指256位) + 每个时钟周期可并行执行 8 条指令(或6条浮点指令) +  深度流水线.

你说 1000MIPS算啥??? C6000系列中最高的可是接近 6000MIPS/1800MFLOPS的.

user_ourdev

monkerman 发表于 2013-2-28 17:43
哈佛结构 + 特殊的DSP指令 + 指令包(每次取指256位) + 每个时钟周期可并行执行 8 条指令(或6条浮点指令) +  ...

1000MIPS举个例子而已。我觉得MIPS这个指标（每个周期并行执行多条指令）主要是做些特殊运算时才能达到，如果是单纯的MOV或者加法还是一个周期一条指令。

redroof

user_ourdev 发表于 2013-3-1 09:13
1000MIPS举个例子而已。我觉得MIPS这个指标（每个周期并行执行多条指令）主要是做些特殊运算时才能达到， ...

C6000每个时钟8条指令好像是这样分配的：可以做4个普通ALU指令（MOV，加减，逻辑操作等等），加上2个Load/Store，加上2个乘法/MAC，因为内部8个功能单元就是这样设计的。
浮点型的好像有2个功能单元只能做整数运算，另外6个单元可作浮点，所以浮点的MIPS是乘6，而整数MIPS乘8
如果你能把指令排成跟它要求的一样，并且无依赖性，就可以一个时钟执行，如果排不出这样的指令，只能空掉某些执行单元。
平常实际上如果能平均并发4条指令，已经是很NB的了。。。
笨一些的算法，最坏情况下只能当作单指令来执行，比如你读入一个数据，对它计算，然后写回，然后读入下一个数据......
（聪明的做法是在一个循环核心里面处理多个数据：读入第3个数据，算第2个数据，写回第1个结果，这样一个时钟就解决了。。。）
当然，人工排这种流水线指令是一种很杀脑细胞的活^_^  如果不是绝对必要，尽量少干。。。

siriux

水印。。

monkerman

user_ourdev 发表于 2013-3-1 09:13
1000MIPS举个例子而已。我觉得MIPS这个指标（每个周期并行执行多条指令）主要是做些特殊运算时才能达到， ...

DSP本来就是用于做特殊运算的.

所以.....搞DSP的, 程序优化是门很大很难很有挑战的学问.......不单单是算法层面的...还有语言结构级, 线性汇编/汇编, 编译器........ 都要针对DSP的特殊结构来进行.

ps: MIPS只是一个指标, 宣传作用更大些.

simple_wyj

主要还是看指令集结构和处理器结构。比如C6000的一些处理器为超长指令字结构，一个指令包往往包含多条指令，这样的话单位时间内执行的指令条数显然会超过时钟主频

YFM

求楼主照片。