“干细胞”计算 创新欲统治移动多媒体
ZMS处理器：干细胞计算的核心
ZMS是一款与IBM Cell(已投入实用)、Intel Larrabee(理论层面)在结构上非常相似的处理器，它们的共同点都是由数量众多的可编程协处理器单元负责运算工作，同时由一个主控CPU负责任务的指派——在Larrabee平台中，任务指派是通过外在的x86处理器完成的，而ZMS和Cell则在内部都具有CPU逻辑。在协处理器配置上，ZMS则更像Larrabee，它拥有24个处理单元(Processing
Elements，简称PE)构成的媒体处理阵列(Media Processing Array，简称MPA)，比Cell的8个PE单元要多了许多。
图2：Zii ZMS处理器的逻辑架构：双ARM内核与24个PE阵列构成运算主体
1.主CPU：ARM 926-EJS负责任务指派
ZMS拥有两个ARM 926-EJS型号的CPU内核，它们的任务很明确，就是负责把计算工作分解并指派给媒体处理器阵列处理，同时它还负责控制程序的执行，“命令”处理阵列构建为相应的计算形态—比如是配置成GPU模式还是高清视频编码模式，抑或是高并行度科学计算，这些都是由两个ARM 926-EJS处理核心根据程序指令而决定的。ARM 926-EJS隶属于ARM9体系、RISC架构，ARM在智能手机、MP4等嵌入领域具有非常广泛的知名度，应用也非常普及，它的特点就是极高的能源利用效率，在完成同等计算任务下，能源消耗大概只有同类x86芯片的十分之一。ARM9架构拥有5级流水线，高频率为220MHz，指令效率达到每MHz频率1.05～1.1MIPS，ARM9内核的芯片面积小至1.1平方毫米，功耗范围则在0.85～1mW／MHz之间。换言之，ZMS中的两个ARM 926-EJS内核总功耗也不过400mW。另外在缓存、内存和指令集配置方面，ARM 926-EJ也都非常灵活，开发者可以根据需要自行调整。不过我们应该意识到，ZMS中的两个ARM 926-EJ的地位并不重要，它们仅负责一些常规的程序指令，对于整体性能的影响微小，假如创新愿意，也可以改用其它内核，当然从能效角度来看，ARM 926-EJS是目前非常理想的选择。
创新为什么选择ARM内核？
ARM公司本身并不开发实际的处理器产品，而是以IP授权的方式运作，开发者可以从ARM中购得CPU核心的IP授权，然后进行整合或者二次开发。它的客户包括Intel、IBM、德州仪器、摩托罗拉、三星半导体、飞利浦半导体、意法半导体、高通公司、科胜讯、ADI公司、安捷伦、东芝、三菱半导体等大量的半导体业巨头，ARM架构处理器几乎垄断了智能手机及其它嵌入式平台市场，而创新公司也是其中的一员。
作为对比，我们来看看IBM的Cell与Intel还在纸面上的Larrabee。Cell中也拥有一个功能类似的主CPU单元，它采用的IBM PowerPC 970架构，除了指令架构与性能不同外，它与创新ZMS在功能上完全相同，都是负责任务的分配与指派，不负责实际计算工作。Intel的Lar rabee中则不具备这个单元，任务指派是由x86处理器来完成的，这也决定了Larrabee只能针对PC到超级计算机的领域，而无法用于嵌入场合。
