先进的内存优化技术的低功耗嵌入式处理器

In  a  relatively  short  span  of  time,  computers  have  evolved  from  huge  mainframes  to  small and  elegant  desktop  computers,  and  now  to  low-power,  ultra-portable  handheld  devices. With  each  passing  generation,  computers  consisting  of  processors,  memories  and  peripherals became  smaller  and  faster.  For  example,  the  first  commercial  computer  UNIVACI  costed  $1 million  dollars,  occupied  943  cubic  feet  space  and  could  perform  1,905  operations  per second  [94].  Now,  a  processor  present  in  an  electric  shaver  easily  outperforms  the  early mainframe  computers. The  miniaturization  is  largely  due  to  the  efforts  of  engineers  and  scientists  that  made  the expeditious  progress  in  the  microelectronic  technologies  possible.  According  to  Moore’s Law  [90],  the  advances  in  technology  allow  us  to  double  the  number  of  transistors  on a  single  silicon  chip  every  18  months.  This  has  lead  to  an  exponential  increase  in  the number  of  transistors  on  a  chip,  from  2,300  in  an  Intel  4004  to  42  millions  in  Intel  Itanium processor  [55].  Moore’s  Law  has  withstood  for  40  years  and  is  predicted  to  remain  valid  for at  least  another  decade  [91]. Not  only  the  miniaturization  and  dramatic  performance  improvement  but  also  the  significant drop  in  the  price  of  processors,  has  lead  to  situation  where  they  are  being  integrated  into products,  such  as  cars,  televisions  and  phones  which  are  not  usually  associated  with  computers. This  new  trend  has  also  been  called  the  disappearing  computer,  where  the  computer does  not  actually  disappear  but  it  is  everywhere  [85]. Digital  devices  containing  processors  now  constitute  a  major  part  of  our  daily  lives. A  small  list  of  such  devices  includes  microwave  ovens,  television  sets,  mobile  phones,  digital cameras,  MP3  players  and  cars.  Whenever  a  system  comprises  of  information  processing digital  devices  to  control  or  to  augment  its  functionality,  such  a  system  is  termed  an  embedded system.  Therefore,  all  the  above  listed  devices  can  be  also  classified  as  embedded  systems. In  fact,  it  should  be  no  surprise  to  us  that  the  number  of  operational  embedded  systems  has already  surpassed  the  human  population  on  this  planet  [1]. Although  the  number  and  the  diversity  of  embedded  systems  is  huge,  they  share  a  set  of common  and  important  characteristics  which  are  enumerated  below: (a)  Most  of  the  embedded  systems  perform  a  fixed  and  dedicated  set  of  functions.  For example,  the  microprocessor  which  controls  the  fuel  injection  system  in  a  car  will perform  the  same  functions  for  its  entire  life-time.