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半導体用語集

メディアプロセッサ

英語表記：media processor

音声ビデオプラフィックスなどのメディア処理に特化したアーキテクチャと命令を持ち，高速にメディア処理を実行できるプロセッサ。従来，ビデオやグラフィックスなどの処理は，データ量が多く膨大な演算量となるため汎用のマイクロプロセッサでは処理しきれず，演算内容に特化したアーキテクチャを持つ音声処理LSI，グラフィックス処理LSI，ビデオコーデックLSI，モデムLSIなどの専用LSIが用いられてきた。近年，マルチメディア処理が盛んになるにつれて，1個のLSIで様々なメディア処理に対応できるソフトウェアプログラマブルなプロセッサへの要求が高まり，メディアプロセッサが生まれた。一般にビデオやグラフィックスなどのメディア処理は並列性が高く，この性質を利用して，複数のデータを同時に並列処理するSIMD(Single-　Instruction，Multiple-Data)形式などのデータ並列と，処理内容に特化した複数の異なった演算器を配置して分散処理する処理並列の概念を取り入れたアーキテクチャ持ち，命令長を長くして同時実行が可能な命令数を増やしたVLIW(Very Long Instruction Word)技術を使ってプロセッサ性能を高めるのが一般的なメディアプロセッサの実現方法である。特に演算量の多い処理を高速化するために，たとえば，ビデオ符号化で必要な動きべクトル探索用回路や，画素データの変換に用いるRGB-YUV変換回路を備えたり，グラフィックスで必要なジオメトリ計算用に浮動小数点演算機能を持つグラフィックス処理回路を備えたプロセッサもある。また，データを効率よく処理するために，メディア処理で多用される積和演算命令や絶対値命令などの他に，デー タの並びを変えたりサイズ変換をするpack／unpack命令を持つのも特徴である。メディアプロセッサはコア化されており，用途に合わせて音声やビデオの入出力がグラフィック出力，バスなどの周辺インタフェースをつけてチップ化される。メディアプロセッサの用途としては，デジタルテレビ用セットトップボックスやビデオ編集システム，DVDプレーヤ，ゲーム機，マルチメディアPC，産業用／医療用の画像処理装置，(ネットワーク装置，ケーブルモデムなどの組み込み用途があげ られる。
代表的なメディアプロセッサには，次のようなものがある。米Chromatic　Research社と(株)東芝のMpactシリーズは，VLIWアーキテクチャのメディアプロセッサで，米インテル社のMMXPentiumプロセッサと組み合わせて，PCにマルチメディア機能を提供することができる。従来，VGA，サウンド，モデム，ビデオ再生や録画といった個別のアダプタカードを1個のMpactメディアプロセッサに集約することができ，PCのマザーポードに搭載された。1997年に発表されたMpact2は6,000
MOPSの演算能力を持つが，ソフトウェアの開発負担に耐えきれず，以降のシリーズの開発は断念された。蘭Phillips社のTriMediaはVLIWアーキテクチャを採用し，RISC命令，DSP命令，浮動小数点命令を備え，40BOPSの演算性能がある。画像サイズ変換，フィルタ処理，RGB—YUV変換用にコプロセッサを備えており，デジタルTV用のセットトップポックスなどへの利用が進められている。米Micro Unity社のMedia Processorは，SIMD形式の命令を持 ちマルチスレッドをサポートしたプロセッサで，代表的な応用としてケーブルモデムがある。松下電機産業(株)のMedia Core processorは逐次処理的なDSP型プロセッサとVLIW型プロセッサを内蔵しており，主にDVDプレーヤなどのビデオ処理用途に用いられている。シャプ(株)のDDMPは，データ駆動型の演算コアとARM社のRISCコアを組み合わせたプロセッサで，演算部にデータが揃った時のみ動作する仕組みのため低消費電力化を実現している。演算コアの数を自由に変えることができるのが特徴で，主な用途は画像処理である。三菱電機(株)のD30Vは，VLIW型プロセッサを2個内蔵した構成で，MPEG-2デコードなどに利用できる。米Equator Technology Incと(株)日立製作所のMAP1000は，1998年末に発表され，VLIWアーキテクチャを採用し3000MMAC(Million Multiply and Accumulation)という高い演算性能を持つメディアプロセッサである。Cコンパイラを用意してあり，プログラム開発の負担が減るものと期待される。最初の用途としてデジタルTV向けが検討されている。

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