ARM有史以來重要的發(fā)布--Cortex-A50系列架構(gòu)
ARM公司日前宣布推出新款64位ARMv8架構(gòu)ARM Cortex-A50處理器系列產(chǎn)品，率先推出的是Cortex-A53與Cortex-A57處理器，以及新節(jié)能64位處理技術(shù)與現(xiàn)有32位處理技術(shù)的擴(kuò)展升級(jí)，首批采用該架構(gòu)的設(shè)備有望于2014年發(fā)貨。目前，AMD、博通、Calxeda、海思(HiSilicon)、三星和意法半導(dǎo)體已獲得Cortex-A50系列架構(gòu)授權(quán)。
ARM有史以來重要的發(fā)布
ARM首席商務(wù)官M(fèi)ike Inglis在發(fā)布會(huì)上表示，“Cortex-A50處理器是ARM有史以來重要的發(fā)布活動(dòng)”。64位架構(gòu)新產(chǎn)品的可擴(kuò)展性將使ARM的合作伙伴能夠針對(duì)智能手機(jī)、移動(dòng)電腦、高性能服務(wù)器等各類不同市場(chǎng)需求開發(fā)系統(tǒng)級(jí)芯片。但重要的是，Cortex-A50系列處理器所支持的ARMv8 架構(gòu)還包括AArch32狀態(tài)，這種執(zhí)行狀態(tài)完全向后兼容ARMv7架構(gòu)，因而Cortex-A50系列仍然支持為ARMv7架構(gòu)編寫的所有軟件。
ARM Cortex-A50的可擴(kuò)展性
整合64位技術(shù)使處理器可以更加高效地與存儲(chǔ)芯片交互。英特爾此前已經(jīng)提供這項(xiàng)技術(shù)，ARM也希望借此吸引更多數(shù)據(jù)中心用戶的關(guān)注，并在2020年將基于ARM架構(gòu)服務(wù)器的占比提升到20%。不久前，AMD正式宣布在原有X86架構(gòu)處理器之外，開始設(shè)計(jì)面對(duì)多個(gè)市場(chǎng)的ARM架構(gòu)處理器，首先供應(yīng)的將是云服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心服務(wù)器市場(chǎng)。產(chǎn)品預(yù)計(jì)2014年發(fā)貨，命名為AMD Opteron，將集成AMD SeaMicroFreedom超級(jí)計(jì)算結(jié)構(gòu)。
AMD、HP、Dell等主流廠商態(tài)度的轉(zhuǎn)變?yōu)锳RM進(jìn)軍服務(wù)器領(lǐng)域增強(qiáng)了信心。Mike Inglis稱，Cortex-A57是ARM先進(jìn)、性能高的應(yīng)用處理器，而Cortex-A53則提供與Cortex-A9相當(dāng)?shù)男阅�，但卻是功耗效率高的ARM應(yīng)用處理器，也是全球小的64位處理器(比CortexA9尺寸縮小40%)。這兩款處理器可各自獨(dú)立運(yùn)作或整合為ARM big.LITTLE處理器架構(gòu)，以結(jié)合高性能與高功耗效率的特點(diǎn)。而ARM的CoreLink 400與新推出CoreLink 500系列系統(tǒng)IP架構(gòu)解決方案也支持這兩款處理器。
ARM Cortex-A50提供更高的性能和更低的功耗
ARM合作伙伴可借此將系統(tǒng)級(jí)芯片平臺(tái)從單核及多核big.LITTLE移動(dòng)解決方案，擴(kuò)展為高性能并行企業(yè)解決方案，以優(yōu)化產(chǎn)品靈活性及功耗效率。在此前推出的ARM Artisan物理IP及POPIP內(nèi)核硬化加速技術(shù)、先進(jìn)互補(bǔ)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(CMOS)與鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FinFET)制程技術(shù)的支持下，Cortex-A57與Cortex-A53處理器可提供數(shù)GHz級(jí)別的性能。
按照ARM給出的產(chǎn)品規(guī)劃，未來智能手機(jī)方案可采用2/4核A53，超級(jí)智能手機(jī)(以三星Galaxy SⅢ和iPhone5為代表)/平板電腦(雙核A57或2/4核A53)，移動(dòng)電腦(4核A57+4核A53)，服務(wù)器可拓展至16核A57芯片。20nm A50系列產(chǎn)品2013年生產(chǎn)，F(xiàn)inFET產(chǎn)品2013年流片，由臺(tái)積電(TSMC)提供早期實(shí)現(xiàn)幫助。
為什么需要64位？
“長遠(yuǎn)來看，從32位向64位演進(jìn)，這個(gè)事情遲早都會(huì)發(fā)生�！盡ike Inglis說，PC市場(chǎng)花了八年的時(shí)間從32位過渡到64位，他相信手機(jī)或者移動(dòng)市場(chǎng)轉(zhuǎn)變會(huì)快得多，但是也不會(huì)一蹴而就。在Mike Inglis看來，由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域傳統(tǒng)是以64位進(jìn)行開發(fā)，再加之智能手機(jī)內(nèi)存的不斷擴(kuò)大也對(duì)64位提出了更多要求。另外一個(gè)原因來自于OEM廠商，“他們希望提供的產(chǎn)品能夠覆蓋到從手機(jī)、平板、普通電腦和服務(wù)器，并在其中實(shí)現(xiàn)軟件的一致性和統(tǒng)一性，所以也會(huì)對(duì)64位有一個(gè)大的需求�！�
ARM區(qū)總裁吳雄昂認(rèn)為，ARM架構(gòu)的獨(dú)特之處在于能夠橫跨從微型傳感器到大型基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備的整個(gè)領(lǐng)域。ARMv8是在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的32位ARM架構(gòu)上進(jìn)行開發(fā)的，將基于ARM處理器的解決方案延伸至對(duì)擴(kuò)展虛擬地址和64位數(shù)據(jù)處理技術(shù)有更高要求的面向消費(fèi)者和企業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域。
配合ARMv8架構(gòu)的推出，ARM與ARM合作伙伴社區(qū)(ARM Connected Community)成員正在努力確保一個(gè)強(qiáng)大的設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)來支持64位指令集。自2011年10月ARMv8架構(gòu)推出以來，ARM編譯程序(ARM Compiler)與ARM快速模型(Fast Models)便開始對(duì)其提供支持，并在Cortex-A50處理器系列開放許可后獲得了大量應(yīng)用。目前，該功能又加入Development Studio 5(DS-5)，使裸機(jī)與Linux糾錯(cuò)功能更加完整。此外，開源操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序與第三方工具也正在開發(fā)當(dāng)中，這是對(duì)支持現(xiàn)有ARMv7架構(gòu)設(shè)備的廣泛生態(tài)系統(tǒng)的自然擴(kuò)展。
更新?lián)Q代太快，你跟得上嗎？
移動(dòng)行業(yè)發(fā)展步伐之快常常令人始料不及。18個(gè)月前，第一款基于雙核ARM Cortex-A9處理器的智能手機(jī)正式發(fā)布，為智能手機(jī)性能帶來了巨大的提升。隨后，多核技術(shù)在所有智能手機(jī)和高端設(shè)備出貨量中占據(jù)了超過40%的份額，而且四核解決方案已在部分高性能平臺(tái)上得到應(yīng)用。同時(shí)，基于Cortex-A15處理器的移動(dòng)設(shè)備(三星Chromebook、谷歌Nexus 10等)平板也陸續(xù)進(jìn)入市場(chǎng)，將性能水準(zhǔn)提升了一倍之多。明年，big.LITTLE處理技術(shù)將會(huì)問世，可為平臺(tái)供應(yīng)商提供一種幫助其提升性能和降低能耗的新工具。
會(huì)不會(huì)有客戶抱怨ARM產(chǎn)品更新?lián)Q代速度太快，導(dǎo)致自己完全跟不上行業(yè)發(fā)展的腳步？對(duì)此，吳雄昂解釋說，盡管看起來我們推出新產(chǎn)品的速度比較快，但這個(gè)問題并不能這么簡(jiǎn)單的看。ARM有A、R、M三個(gè)完全不同的系列，以及圖形產(chǎn)品Mali系列。從流行的Cortex A系列來看，A9推出兩年半之后推出了A15，完全符合手持類消費(fèi)電子產(chǎn)品更新周期。
吳雄昂強(qiáng)調(diào)說，ARM推出尖端技術(shù)的節(jié)奏與合作伙伴的產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃是完全吻合的。他特別提到了首次出現(xiàn)在ARM第一批授權(quán)名單里的海思半導(dǎo)體，“海思是個(gè)非常好的例證！從初在機(jī)頂盒方面的合作，到現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品，正是以海思為代表的合作伙伴多樣化的產(chǎn)品需求，推動(dòng)了ARM的產(chǎn)品研發(fā)。有時(shí)候，我們能夠聽到客戶更多的抱怨反而是研發(fā)進(jìn)度過慢而不是過快�！�
逐步建立ARM軟件生態(tài)系統(tǒng)
ARM處理器部門負(fù)責(zé)Program Management的總監(jiān)John Goodacre日前撰文稱，正是AArch32和AArch64這兩種處理器執(zhí)行狀態(tài)的融合，使得ARMv8成為倍受業(yè)界關(guān)注的架構(gòu)。他解釋稱，從以往來看，當(dāng)處理器架構(gòu)要支持64位處理時(shí)，通常在以下兩種演進(jìn)方式中二選其一：創(chuàng)造一個(gè)全新架構(gòu)，摒棄所有高效傳統(tǒng)模式；或在現(xiàn)有32位架構(gòu)的基礎(chǔ)上添加64位處理功能，導(dǎo)致復(fù)雜性提高而且低效。而ARMv8的優(yōu)勢(shì)在于既可支持性能出眾的傳統(tǒng)模式，又采用全新64位設(shè)計(jì)，可以大程度地提高兩種狀態(tài)的功效，同時(shí)還為軟件提供漸進(jìn)式路標(biāo)圖，從而按市場(chǎng)要求的步調(diào)采用新功能。
例如，在很多網(wǎng)絡(luò)和企業(yè)市場(chǎng)，用戶運(yùn)行的應(yīng)用要求具有2GB或3GB以上的RAM，這些市場(chǎng)將會(huì)直接采用特定架構(gòu)的AArch64 狀態(tài)。在某些合作伙伴的具體實(shí)施中，沒有需要在處理器的特定模式下工作的傳統(tǒng)軟件，因此他們可以決定放棄架構(gòu)對(duì)AArch32 狀態(tài)的支持，而只提供64位的支持。
操作系統(tǒng)“內(nèi)存不足”很可能是移動(dòng)設(shè)備在64位支持方面遇到的第一個(gè)問題。John Goodacre表示，ARMv8 架構(gòu)采用了簡(jiǎn)易合理的方法，允許操作系統(tǒng)在AArch64的64位虛擬地址模式下運(yùn)行，而用戶應(yīng)用仍可在AArch32狀態(tài)下運(yùn)行。這使解決方案能夠做到兩全其美：既可運(yùn)行無限數(shù)量的完全性能32位用戶應(yīng)用，同時(shí)又能使操作系統(tǒng)在ARMv8設(shè)備上的AArch64位模式下高效運(yùn)行。
熱點(diǎn)鏈接：
1、2012年工信部3.5億支持149家企業(yè)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)
2、后PC時(shí)代，英特爾瞄準(zhǔn)嵌入式市場(chǎng)
3、英特爾投入嵌入式市場(chǎng)尋商機(jī)
4、官微:行貨iPhone 5聯(lián)通合約機(jī)11月20日發(fā)售
5、ARM與微軟合作推出64位版Windows RT