Отрасль карманных ПК (КПК) и встраиваемых приложений получила осенью этого года солидную поддержку как на уровне программного, так и аппаратного обеспечения. Практически одновременно с анонсированием второй версии ОС Microsoft Windows CE несколько разработчиков микропроцессоров представили быстрые малопотребляющие микросхемы, которые позволят в полной мере использовать широкие возможности модернизированной ОС.
Японская корпорация NEC (www.nec.com) выпустила образцы нового 64-разрядного RISC-процессора VR4111 (другое название µPD30111S1) с тактовыми частотами 80 и 100 МГц. В первую очередь эти микросхемы предназначены для выполнения приложений под управлением Windows CE, однако они могут поддерживать и другие ОС. В основе VR4111 лежит новое процессорное ядро VR4110, поддерживающее набор команд MIPS16 и обеспечивающее производительность 130 mips при тактовой частоте 100 МГц. В процессорный модуль встроены такие функции управления периферийными устройствами, как 4 Мбит/с интерфейс инфракрасного порта, контроллер памяти и интерфейс сенсорной панели, что позволяет быстро и эффективно разрабатывать на его основе портативные вычислительные устройства. При этом ядро питается от напряжения 2,5 В (внешнее напряжение 3,3 В), а энергопотребление 100 МГц микросхемы VR4111 составляет всего 180 мВт.
Преемственность и совместимость
Сегодня многие аналитики считают, что операционная система Windows CE способна качественно изменить ситуацию на рынке карманных устройств. Новая версия этой ОС обеспечивает дружественный интерфейс наподобие интерфейса Windows 95, простую беспроводную связь с хост-компьютером и приложениями на ПК и в сетях разного уровня (ЛВС, Интернет, интранет). Кроме того, Microsoft существенно упростила разработку приложений для Windows CE 2.0, включив в нее поддержку интерфейсов Win32 API.
Нужно отметить, что NEC принимает участие в создании аппаратного обеспечения на основе Windows CE с самого начала разработки этой платформы. Компания выпустила процессоры VR4101 и VR4102, а также карманные ПК MobilePro 400 и 450. Создание нового процессора VR4111 - очередной шаг в направлении повышения производительности портативных устройств. Интересно, что объявление новой микросхемы в конце сентября сопровождалось резким снижением цен на КПК MobilePro. В торговой сети CompUSA цена на модель 450 с 4 Мб ОЗУ упала до $150, что привело к быстрой распродаже складских запасов. Причем многие бросились сдавать (это возможно благодаря праву покупателя в течение 30 дней вернуть покупку и получить деньги назад) свои новенькие КПК Casio, Compaq и других производителей, стоящие как минимум $300, чтобы успеть купить MobilePro с огромной скидкой.
Создавая новый процессор, NEC стремилась обеспечить совместимость его с существующими процессорами для КПК, чтобы облегчить производителям установку VR4111 в свои устройства. Как заявили представители компании, новый процессор совместим не только программно, но и на уровне контактов.
Процессорное ядро
Высокая производительность VR4111 обеспечивается ядром VR4110, содержащим 2,5 млн. транзисторов и изготавливаемым по 0,25-микронной технологии. Ядро основано на 64-разрядной архитектуре MIPS и содержит 16 Кб кэш команд и 8 Кб кэш данных, а также буфер ассоциативной трансляции (TLB). Встроенный блок управления памятью (MMU) поддерживает виртуальное адресное пространство объемом до 1 Тб. Процессорное ядро обеспечивает поддержку дружественного графического интерфейса пользователя, цветного дисплея большого размера и выполнение функций высокоскоростного программного модема.
Ядро VR4110 выполняет набор команд MIPS16, включающий как 16-, так и 32-разрядные команды, что позволяет генерировать высокоэффективный код (его размер уменьшается на 40%) и обеспечивает программную совместимость.
Поддержка периферийных устройств
Встроенный в VR4111 контроллер памяти подключается непосредственно к памяти по 32- или 16-разрядной шине. Он поддерживает до 64 Мб динамического ОЗУ на основе 16/64 Мбит модулей и до 64 Мб ПЗУ на основе 32/64 Мбит модулей, а также флэш-память. Интерфейс ЖК-дисплея также обеспечивает переключение 32/16-разрядной шины для подключения к ЖК-драйверу VRC4171 (µPD16662/16667) со встроенным ОЗУ и контроллером PC Card. Кроме того, возможно использование внешнего контроллера ЖК-дисплея. Интерфейс ввода-вывода поддерживает подмножество шины ISA и динамическое переключение разрядности (8 или 16 бит) шины. Последовательный интерфейс имеет три канала: совместимый с 16550, отладочный и инфракрасный со скоростью передачи 4 Мбит/с. Интерфейс сенсорной панели содержит 10-разрядный аналогоцифровой конвертер и обеспечивает прямое аппаратное управление.
Интерфейс программного модема рассчитан на подключение внешних CODEC-устройств. Контроллер клавиатуры поддерживает до 96 клавиш, а контроллер прямого доступа к памяти (DMA) - четыре канала с максимальной пропускной способностью 4 Мб/с. Кроме того, процессор содержит интегрированные аудиоинтерфейс, таймер-счетчик реального времени, порт общего назначения и систему управления питанием с тремя уровнями режима “сна”.
Процессор имеет размер 18 кв. мм и выпускается в корпусе FPBGA с 224 контактами, совместимом с корпусом VR4102. Образец стоит $41. Массовый выпуск устройства намечен на I квартал 1998 г., ориентировочная цена составит $25 при покупке партии в 10 тыс. шт. 4
Алексей Максимов
В процессоре имеется интерфейс сенсорной панели с 10-разрядным аналого-цифровым преобразователем
