SPI (エスピーアイ) [* ALTIMA NET * 株式会社アルティマ]

Company Profile

社名	Stream Processors, Inc. (エスピーアイ)
本社	米国カリフォルニア州サニーベール
設立	2004年1月
事業内容	高性能並列処理プロセッサ、及びプログラミングツール、IPの開発

Stream Processors, Inc. (以下SPI社) は、高解像度の画像圧縮・画像処理など、高い演算性能を必要とするアプリケーションに対応するため、革新的な並列処理プロセッサとそのプログラミングモデルを開発しました。
従来のように多くの CPU コアを乗せるだけでは、システムパフォーマンスの向上、ソフトウェアの保守性、生産性の面で、実用化する事は困難でした。
SPI社はプログラミングモデルの見直しを行い、ハードウェアとソフトウェア、およびコンパイラツールの役割を再検討する事で、効率的なアプリケーション開発を実現しました。
SPI社のプロセッサは、完全にソフトウェアプログラマブルなプロセッサとなっており、H.264 (1080p/30fps) エンコード可能な性能を持ち、ユーザ独自の画像処理、画質のチューニング、映像解析を同時に実行する事も可能です。

SPI 社ストリームプロセッサアーキテクチャの心臓部は、毎秒数千億回の処理 (GOPS) が継続可能なデータ並列処理ユニット、DPU (Data Parallel Unit) です。 DPU は、5個の ALU とレジスタファイル (Lane Register File : LRF) で構成される "Lane" を最大 16個内蔵しています。また、2つの MIPS CPUコアを内蔵しており、DPU の演算性能を最大限に引き出します。 1つの CPUコア (System MIPS) は Linux 及び I/O 制御を実行するシステムCPU となります。もう1つの CPUコア (DSP MIPS) は、主要な DSPスレッドを実行し、実演算処理を DPUに実行させます。

製品仕様

Part	SP8LP-G30	SP8-G80	SP16-G160
Status	Sampling	Sampling	Sampling
System CPU	MIPS 4KEc, 200 MHz	MIPS 4KEc, 250 MHz	MIPS 4KEc, 250 MHz
DSP subsystem	DPU: 8 lanes, 200 MHz MIPS 4KEc, 200 MHz	DPU: 8 lanes, 500 MHz MIPS 4KEc, 250 MHz	DPU: 16 lanes, 500 MHz MIPS 4KEc, 250 MHz
External Memory Interface	16-/32-bit DDR1/DDR2, 400 MHz data rate 8-bit PIO Flash/SRAM	16-/32-/64-/128-bit DDR1/DDR2, 400 MHz data rate 8-bit PIO Flash/SRAM	16-/32-/64-/128-bit DDR1/DDR2, 400 MHz data rate 8-bit PIO Flash/SRAM
StreamIO^TM	36 configurable I/O pins for SD/HD video, sensor and data	108 configurable I/O pins for SD/HD video, sensor and data	108 configurable I/O pins for SD/HD video, sensor and data
Ethernet	10/100 MII	10/100/1000 GMII/MII	10/100/1000 GMII/MII
PCI	33 MHz, 32-bit, PCI 2.2, master/agent	33/66 MHz, 32-bit, PCI 2.2, master/agent	33/66 MHz, 32-bit, PCI 2.2, master/agent
DMA	28 channels, 8 GBytes/s	28 channels, 20 GBytes/s	28 channels, 20 GBytes/s
Misc I/O	Two I²S, one I²C, one SPI/SSP/Microwire, two UARTs, 32-pin GPIO (muxed)	Nine I²S, four I²C, two SPI/SSP/Microwire, three UARTs, 64-pin GPIO (muxed)	Nine I²S, four I²C, two SPI/SSP/Microwire, three UARTs, 64-pin GPIO (muxed)
Core voltage	1.0V	1.0V	1.0V
Memory voltage	1.8V/2.5V (DDR2/DDR1)	1.8V/2.5V (DDR2/DDR1)	1.8V/2.5V (DDR2/DDR1)
I/O voltage	3.3V	3.3V	3.3V
Package	480-pin, 23 x 23mm PBGA	896-pin, 31 x 31mm PBGA	896-pin, 31 x 31mm PBGA

Metric	SP16-G160
Frequency	DPU: 500 MHz, 2x MIPS: 250 MHz
Performance (MACS)	160 GMACS (8b)/ 80 GMACS (16b)
Performance (logic operations)	320 GOPS (8b)/ 160 GOPS (16b)
Energy Efficiency	＜0.1 mW/MMAC
Sample Benchmark	Results
8 x 8 SAD	1.1 cycles/block
RGB → YCrCb	0.25 cycles/pixel, 5.8 Gpixels/s
3 x 3 Median Filter	0.89 cycles/block, 4.0 Gpixels/s
8 x 8 DCT	5.25 cycles/block, 6.0 Gpixels/s
7 x 7 2D Convolution	19 cycles/block, 1.3 Gpixels/s
1024-point Complex FFT	1867 cycles
Floyd-Steinberg Error Diffusion	490 Mpixels/s

ターゲットアプリケーション

ビデオ会議システム
監視システム (カメラ・DVRなど)
マルチファンクションプリンタ
医療機器
放送機器
半導体・液晶検査装置

開発環境

SPIのRapiDev^TM ツールスイートは、Windows XP または Linux のプラットフォーム上で動作する C言語のツールを使用して標準の開発とデバッグをサポートします。 RapiDe vは、高性能・コード最適化の線形性を実現する SPI のストリームプロセッサアーキテクチャの特徴を大きく活用します。このツールスイートは、異なる数のレーンや ALU を搭載したデバイス全体で、アプリケーションのソースコードの互換性があり、より高い拡張性と移植性を実現しています。

Eclipseベースの統合開発環境
ANSI C/C StreamC コンパイラ
ターゲットコードシュミレータ
ファンクションデバッガ
Linux 開発環境 (System MIPS用)

開発キット

SPI プロセッサが搭載されたメインボードと、SD 入力 8チャンネル対応、HD対応 (HDMI・DVI入力)、 HD-SDI 対応の拡張ボードを用意しており、アプリケーションにあわせた開発を進めて頂く事が可能です。

Intellectual Property

SPI社では、プロセッサ・開発ツールだけで無く、JPEG・MPEG4・H.264等のIP 開発も行っております。

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