El Fujitsu FR-V (Fujitsu RISC - VLIW ) es uno de los pocos procesadores capaces de procesar una palabra de instrucción muy larga (VLIW) e instrucciones de un procesador vectorial al mismo tiempo, lo que aumenta el rendimiento con una alta computación paralela y al mismo tiempo aumenta el rendimiento por vatios y eficiencia del hardware . La familia fue presentada en 1999. [1] Su diseño estuvo influenciado por los modelos VPP500/5000 de la línea de supercomputadoras con procesador vectorial Fujitsu VP / 2000 . [2]
Con un conjunto de instrucciones de palabra de instrucción muy larga de 1 a 8 vías (VLIW, Múltiples Instrucción de Datos Múltiples (MIMD), hasta 256 bits), además utiliza un núcleo de procesador vectorial de instrucción única y múltiples datos (SIMD) de 4 vías. Un conjunto de instrucciones RISC de 32 bits en el núcleo superescalar se combina con la mayoría de variantes integrando un procesador de medios dual de 16 bits también en arquitectura VLIW y vectorial. Cada núcleo del procesador está supercanalizado y es superescalar de 4 unidades .
Un circuito integrado típico integra un sistema en un chip y multiplica aún más la velocidad al integrar múltiples núcleos . Debido a los muy bajos requisitos de energía, es una solución incluso para aplicaciones que funcionan con baterías.
La familia comenzó con el FR-500, incluye procesadores de arquitectura de 32 bits FR-300, FR-400, FR-450, FR-550 y FR1000 , puede ejecutar Linux , RTLinux , VxWorks , eCos o ITRON y también es compatible con el entorno de desarrollo integrado Softune y la colección de compiladores GNU [3] [4] o GNUPro.
A menudo se utiliza para el procesamiento de imágenes o de vídeo y la mayoría de las variantes incluyen un procesador multimedia dual de 16 bits . [5]
El FR1000 presentado en 2005 utiliza un núcleo con VLIW ( MIMD ) de 8 vías y 256 bits que llena su superpipeline , así como una arquitectura superescalar de 4 unidades ( entero (ALU) , punto flotante y dos unidades de procesador de medios). aumentando aún más el rendimiento máximo de cada núcleo hasta 28 instrucciones por ciclo de reloj . Al igual que otras arquitecturas VLIW, se necesita 1 vía para cargar la siguiente instrucción de 256 bits: se pueden utilizar 7 vías. Debido al núcleo del procesador vectorial de datos múltiples (SIMD) de instrucción única de 4 vías utilizado , cuenta hasta 112 operaciones de datos por ciclo y núcleo. [6] Las unidades de procesador vectorial de 4 vías incluidas son una unidad lógica aritmética entera de 32 bits y una unidad de coma flotante, así como un procesador de medios de 16 bits , que puede procesar hasta el doble de operaciones en paralelo.
La unidad de punto flotante y entero incluida permite al FR-V ejecutar tareas complejas de forma totalmente independiente sin necesidad de ayuda de una unidad de control ; por ejemplo, el Nikon Expeed sólo necesita un controlador Fujitsu FR bastante simple y de sincronización lenta como unidad de control principal para todos los procesadores FR-V, DSP y GPU incluidos, así como comunicación de datos y otros módulos. Algunos procesadores tienen una unidad de gestión de memoria (MMU) integrada, lo que permite ejecutar sistemas operativos virtuales multitarea (también sistemas operativos en tiempo real ) con protección de memoria de hardware .
Se utilizan para construir los procesadores de señal Milbeaut especializados para el procesamiento de imágenes, [7] [8] y la versión más reciente incluye además un motor de códec de video HD H.264 basado en FR-V. [9] [10]
Los motores de imagen Milbeaut están incluidos en las cámaras Leica S2 y Leica M (Typ 240) , [11] Nikon DSLR (ver Nikon Expeed), algunas cámaras Pentax K con montura [12] y en el procesador Sigma True-II. [13]