华夏芯（北京）通用处理器技术有限公司产品与服务 > GPTX CPU 1.0
GPTX CPU 1.0 是基于GPT Unity Platform框架实现的64位通用CPU核心。 GPT Unity Platform是一套平台化的可扩展、低功耗、性能优化的处理器内核。其可以广泛的应用于包括移动设备、基站、嵌入式FPGA核心和自定义计算等相关领域。 所有的平台处理器核心有一个名为“Unity 1.0 ISA”的融合指令集架构（ISA），其具有通用的ISA和与处理单元类型相关的ISA扩展。可供选择的处理单元类型包括中央处理器（CPU-作为系统中的应用处理器），图形处理单元（GPU）和数字信号处理器（DSP）。 Unity 1.0 ISA的一个重要属性是它能够有效地映射异构系统构架中间语言HSAIL（HSA FoundationTM制定的中间语言）指令。
图1. 统一平台的示例实现
GPTX CPU 1.0 核可以通过IP授权的方式提供给客户。第一款CPU核已经在TMSC（台积电）使用28nm HPC制成工艺流片，可于2016年第3季度提供给潜在客户作为评估或开发之用。
GPTX CPU 1.0 包含一个3发射5执行单元（整数运算单元，浮点运算单元，存储器，分支器和寻址单元）的乱序CPU核，能最大支持48条指令的乱序执行。此CPU核还包括32KB 4路组相联L1数据cache和一个8KB直接映射L0指令cache和32KB 4路组相联L1指令cache。所有Cache都连接到2MB的片内存储器中。该2MB存储器可以被配置成为8路组相联L2 cache或者1MB的8路组相联L2cache加1MB片上存储器。
GPTX CPU 1.0 的对外接口包括2个UART，16个GPIO和一个用以访问外部存储器和系统接口的双倍数据率外部总线。该外部总线可以通过配置支持64位，32位或16位操作。
GPTX CPU 1.0 特点总结：
| 特点 | 功效 |
|---|---|
| 工作频率 | 2.5 GHz（取决于物理实现的优化和工艺制程的选择） |
| 三路超标量乱序流水线 | 大幅度减少数据相关的等待时间，提升性能状态机性能数倍，提升运算性能近一倍。在乱序缓冲区内最大能够支持256条指令
第一个试验样片的评估版内核在乱序缓冲区内支持48条指令 |
| 分布式寄存器堆 | 为减少寄存器堆端口数量，提升处理器速度，将寄存器分解为通用寄存器堆，浮点寄存器堆，寻址寄存器堆，和分支跳转目标寄存器堆 |
| 分布式寄存器重命名 | 通过寄存器重命名，获得更高的指令吞吐量。每个功能单元可支持63个物理寄存器。目前的评估简版内核寄存器数量为：
31个通用寄存器堆；24个浮点寄存器堆；18个寻址寄存器堆；6个分支跳转目标寄存器堆 |
| 指令预取架构 | 面向快速指令分发的指令预取架构可以减少指令分发的时间 |
| 分支预测 | 为减少访因跳转后管道填充丢失的执行时间，本架构提供2048个分支预测器，以保证90%以上的无延迟跳转 |
| L0和L1指令cache | 实现了快速内存访问，可根据用户需求进行配置
通过硬件提供256行，每行32 Byte或每行8条指令的L0 cache 支持的快速取指，完成最常执行的 loop控制的延迟最小化（无延迟环） |
| L1数据cache | 实现了快速L1 D-cache内存访问，可根据用户需求进行配置，评估版内核：32KB4路组相联L1数据cache |
| 动态可配置的统一L2指令数据cache | 实现了快速L2内存访问。评估版内核的L2 cache是个2MB8路组相联cache（紧耦合存储器） |
| 权限级别 | 提供三种权限级别用以访问系统资源。这使得它更容易实现管理程序和虚拟化，以及实施进程之间的隔离和信息安全 |
华夏芯统一处理器IP平台授权交付列表：
| 交付 | 说明 |
|---|---|
| 硬件交付 | |
| 软，硬核 | 软IP核支持SoC设计工程师在任何硅工艺下集成我们的处理器
硬核提供在某一特定的工艺上更高性能和更低功耗的IP处理器 IP的交付时附带基于主流EDA工具（Cadence 和 Synopsis）的综合脚本 |
| 功能试验台 | 交付试用IP授权费后，我们为IP核验证提供仿真、FPGA、和样片测试平台 |
| 综合脚本和时序约束 | 软核的综合脚本包括：软核模块级的时序约束，软核与硬核接口级的时序约束，约束中包括falsepath和multi-cycle path的脚本选项（开关） |
| 可供交付的模型 | |
| 硬件集成模型 | 为SoC设计中的协同仿真提供简化的统一处理器IP核指令集功能模型 |
| 软件开发模型 | 为软件开发提供高速的汇编指令仿真模型 |
| 软件交付 | |
| 集成开发环境（IDE） | 基于Eclipse的项目集成开发环境 |
| 编译器 | 基于GCC的C语言编译器 |
| 汇编器 | 基于GCC的二进制机器代码汇编器 |
| Linker 链接器 | 基于GCC的链接装载器 |
| 指令周期精确的系统模拟器 | 实现高效的JIT |
| 调试器 | 基于GCC的debugger 汇编语言调试器 |
| HSA finalizer | 将HSAIL可执行文件转换为基于的HSA1.0 的目标代码 |
| 跟踪环境 | 面向嵌入式系统的实时硬件调试支撑系统 |