System on a Chip

TIs ARM-Designs mit Cortex-A8 erreichen 1 GHz

Nicht nur die kleinen ARM-Prozessoren für Smartphones und Tablets haben inzwischen die Gigahertz-Grenze durchbrochen. Auch seit Jahren etablierte Bausteine profitieren nun von verkleinerten Strukturbreiten. So soll die Serie "Sitara" von Texas Instruments nun deutlich schneller sein und trotzdem weniger elektrische Leistung benötigen.

Die Sitara-Bausteine von Texas Instruments rund um die Plattform OMAP 3 kommen unter anderem in Navigationsgeräten, Geräten zur Datenerfassung, der Medizintechnik und bei Maschinensteuerungen zum Einsatz. Auch in diesen Bereichen werden die Benutzeroberflächen, teils mit 3D-Darstellungen, immer aufwendiger. Daher hat TI nun seinem Chip Sitara AM3715 auch einen PowerVR SGX als Beschleuniger für 3D spendiert, er soll bis zu 20 Millionen Polygone pro Sekunde erreichen. Auch Spiele - wenn auch nicht der primäre Einsatzbereich - sind durch Open GL ES 2.0 möglich.

Das kleinere Modell der neuen Sitaras, AM3703, verfügt nicht über eine derartige GPU. Beide Versionen des System-on-a-Chip sollen aber bei ihrem CPU-Anteil auf Basis des Cortex-A8 laut TI 40 Prozent schneller als frühere Modelle sein und dabei 30 Prozent weniger Leistung aufnehmen. Absolute Werte in Watt nennt TI auch in seinen Datenblättern nicht, wie viel Strom ein SoC benötigt, hängt auch stark von der verwendeten Software ab. Ihre Rechenleistung ziehen die neuen Sitaras je nach Modell aus Taktfrequenzen von 300, 600, 800 oder 1.000 MHz sowie aus auf je 64 und 256 KByte verdoppelten L2-Caches.

Die Testplattform TMDXEVM3715 für die neuen Sitaras

Die Spannung für den Kern selbst soll dabei zwischen 1,0 und 1,2 Volt liegen. Auch diese Werte sind jedoch variabel, die ARM-Kerne laufen auch bei viel geringeren Spannungen, anders als die komplexen x86-Prozessoren. Diese starten beim Unterschreiten einer bestimmten Spannung, die vom CPU-Typ abhängig ist, gar nicht erst.

Unter den zahlreichen Modellen der Sitara-Serie finden sich Varianten, die bis zu vier USB-2.0-Ports oder verschiedene Speichertypen ansprechen können. Das reicht vom langsamen, aber sehr sparsamen mDDR bis zu DDR2. Ebenso können verschiedene Flash-Typen als Speichermedien angesprochen werden.

TI liefert die neuen Bausteine ab sofort in Musterstückzahlen aus, wann die Massenproduktion aufgenommen wird, teilte das Unternehmen noch nicht mit. Die in 45 Nanometern Strukturbreite gefertigten Chips kosten in 1.000er Stückzahlen ab 26 US-Dollar für den AM3715 und 22,50 US-Dollar für den AM3703. Zur leichteren Entwicklung gibt es auch eine Testplattform, die ein komplettes System mit Display und SD-Slot umfasst. Sie kostet rund 1.500 US-Dollar. Das offene Projekt Beagleboard, dessen Hardware bereits ab rund 150 US-Dollar erhältlich ist, will TI aber auch unterstützen.

Als Software bietet der Chiphersteller ein angepasstes Linux mit Kernel 2.6.32 an. Es hat eine grafische Benutzeroberfläche und Entwicklungswerkzeuge. Ähnliches für Windows Embedded CE 6.0 - nicht zu verwechseln mit dem neuen Windows Embedded Compact 7 - will TI im dritten Quartal des Jahres 2010 anbieten.

Für High-End-Smartphones hatte TI bereits im März 2010 seine neue Plattform OMAP 4 mit zwei Cortex-A9-Kernen vorgestellt, von der es ebenfalls Muster gibt. In Serie hergestellt werden soll dieses SoC in der zweiten Hälfte des Jahres 2010.