动态可重构技术最前沿（一）：瑞萨的DRP应用事例

　　“虽然是硬件，但完全可以像软件那样快速改变电路构造”……。动态可重构技术利用其‘可变硬件’的特性，从上市之初就将目标锁定为软件开发人员。对于“仅依靠CPU的串行处理无法满足性能要求，而对运用RTL进行硬件设计还有些为难”的软件开发人员和算法设计人员来说，动态可重构技术正好可以满足这种需求。

　　在实际开发现场，动态可重构技术是如何应用的呢？日前，本站记者针对该技术的现状和采用事例，采访了在瑞萨电子负责动态可重构技术“STP引擎”业务的栗岛亨（该公司SoC第一事业本部设备平台统括部SoC平台开发部项目组负责人）。

　　瑞萨的STP引擎由以矩阵状排列8bit处理单元（Processing Element，PE）的架构“DRP（Dynamically Reconfigurable Processor）”和DMA控制器构成。此前曾被用于索尼的商用摄像机和Yoozma（总部：石川县）的数字电视输出器等。此次将针对Yoozma的数字电视输出器的设计事例进行介绍。

　　Yoozma于2010年11月发布的数字电视输出器“DigitalDuckBill Lite（DDB-Lite）”，采用了配备STP引擎的瑞萨LSI（XBridge）。DDB-Lite利用2个LSI（XBridge）同时对全波段和单波段传输流（Transport Stream，TS）进行OFDM调制处理。

　　单波段扩展为全波段

　　首先，DDB-Lite的开发以单波段电视的播放处理为基础，然后将其扩展为全波段。

　　进行单波段播放处理时，因处理量较少等原因，1个XBridge即可满足。具体来说，运用STP引擎执行逆FFT处理，除此之外的调制处理（Reed-Solomon编码、卷轴编码、1次调制）通过XBridge配备的266MHz频率CPU内核“MIPS 4KEc”来执行。

　　其次，将其扩展为全波段用。流程如下：首先在开发主机电脑上改为全波段用，然后将其移植到作为目标的XBridge。向STP引擎等并行处理器移植软件时的关键是，以哪种处理单位实现并行化。

　　以XBridge为例，包括（a）以哪个STP引擎实施何种处理这种宏观（Global）粗粒度的并行化，（b）以STP引擎内的哪个PE实施何种处理这种微观（Micro）细粒度的并行化。

　　其中，关于（b）的微观并行化，在STP引擎中可以利用专用开发工具（编译器）进行优化。该工具以NEC开发的ASIC用高阶合成工具“Cyber”为基础，因此可从C语言源代码输出用于各PE的命令和配线信息等。

　　关于（a）的宏观并行化，算法设计人员可以手动进行。乍一看，这似乎是个障碍，但实际上，如果软件开发人员本来就是设计算法的，大多都能明确理解宏观上该以哪种单位实现并行化。“如果是PE应用等细粒度优化，对硬件架构的依赖性很高，但若是宏观粗粒度的优化则另当别论了。相对于由熟悉处理器的架构，但未深入理解有关算法的硬件技术人员来实施优化，由算法设计者本人从整体观点出发实施优化的做法在处理性能、耗电量和电路规模等方面更有望取得巨大改进”。