Arm發布首款64位實時處理器Cortex-R82
Arm以其在移動設備中的Cortex系列處理器而聞名,然而主流Cortex-A系列CPU並不是該公司唯一提供的CPU,Arm還提供了用於高性能實時應用的Cortex-R系列”實時”處理器。上一次我們談到Cortex-R產品是在2016年發布的R8。當時,該公司提出R8將廣泛用於調製解調器子系統內部的5G連接解決方案。
R系列的另一大市場是存儲解決方案,Cortex-R處理器作為主要的處理元件被用於HDD和SSD控制器。今天,Arm公司推出了全新的Cortex-R82,代表了該公司首款64位Armv8-R架構處理器IP,這意味著它是該公司首款64位實時處理器,從而擴展了R系列的產品組合。
到目前為止,上一代R處理器都是基於前代Armv7-R或ArmV8-R的32位架構,比如Cortex-R52。多年來,這對於部署這些處理器的用例來說還是不錯的,也足夠了。然而,在現代產品中,我們看到更大內存尋址的設計變得必要。例如,現代固態硬盤在其控制器上經常使用高達2GB的DRAM內存,這接近於R8 CPU的32位4GB內存尋址限制。
新的Cortex-R82增強了核心,使其性能比R8提升了2倍,使用了更寬的物理尋址空間,最高可達1TB,這與系統的其他部分是一致的。Arm目前並沒有透露太多關於R82的微架構,以及它與R8的不同之處,但我們猜想隨著向Armv8-R架構的轉變,會有一些重大的變化。
從架構和微架構方面來看,這裡一個重要的新增功能是可選擇加入用於SIMD處理的NEON單元,包括新的點產品指令。這將使處理器本身俱有更高性能的並行處理計算能力,使SSD控制器設計者等客戶的設計更具靈活性。
微架構的另一大變化是加入了MMU,這使得Cortex-82實際上可以作為Linux等豐富操作系統的通用CPU。如果處理器可以自己運行自己的操作系統,這對於-R系列未來的目標市場可能性來說,其實是一個相當大的變化。Arm的產品介紹主要集中在存儲控制器上,既能像現在這樣運行實時工作負載,又能加入豐富的操作系統,以實現更複雜的算法和更高層次的應用,而這些在裸機和實時操作系統上是不太可行的。
隨著存儲市場的發展,我們看到合作夥伴提出的最大要求之一就是靈活性。Cortex-R82處理器的新特性讓合作夥伴有可能設計出多達8個內核的多核實現,並根據軟件中的外部需求調整存儲控制器上運行的工作負載類型。例如,停車場會經常使用視頻監控來識別車牌信息,而這些車牌信息以後會被用於計費。在白天,車輛登記車牌數據會被收集,這意味著大部分核心被用於密集存儲。到了晚上,這些核心將用於處理計費數據,並將調整進行所需的數據分析和機器學習。隨著存儲控制器越來越多樣化,以應對不同的市場和功能,Cortex-R82提供的架構可以提供這種極度的靈活性–降低成本和上市時間。
Arm表示,目前85%的存儲解決方案都使用Cortex-R處理器,因此新的R82很可能代表著性能的大躍進,並為廠商在未來設計中設計新的差異化功能提供了新的可能性。