Vähesed inimesed teavad, et ARC-protsessori arhitektuur on ARM-i, MIPS-i ja x86 kõrval üks levinumaid arhitektuure. 1980. aastatel välja töötatud ARC arhitektuuri kasutatakse mitmesugustes mikrokontrollerites paljude kõrgtehnoloogiliste toodete jaoks ja igal aastal ligikaudu seadmeid.
Hiljuti teatas Synopsys Corporation uue põlvkonna 32- ja 64-bitistest ARC-protsessorituumadest, mis lubavad eelkäijatega võrreldes kolmekordistada jõudlust ja võimaldavad ehitada ka 12-tuumalisi süsteeme kiibil. Seega võimaldavad uued tuumad Synopsysil konkureerida ARM-iga mitmes uues valdkonnas.
"Manusrakendused, nagu SSD-kontrollerid või võrgundus, muutuvad üha keerukamaks, nõudes piiratud võimsuse ja suurusega märkimisväärset jõudluse kasvu," ütles Synopsyse turunduse ja intellektuaalomandi strateegia vanem asepresident John Koeter. "Uue ARCv3 arhitektuuri ning ARC HS5x ja HS6x tuumade väljalaskmisega saavad arendajad täita oma SoC-de kasvavaid jõudlusnõudeid täna ja tulevikus."
Uued Synopsys DesignWare ARC protsessorite perekonnad sisaldavad 32-bitiseid tuumasid ja 64-bitised tuumad . Äsja väljakuulutatud protsessorid on suunatud paljudele rakendustele, nagu tahkis-draivi (SSD) kontrollerid, võrgukontrollerid, sõidukite autopiloodid, autode teabe- ja meelelahutussüsteemid ja paljud teised. Võttes arvesse kasvavaid nõudeid RAM-ile, võimaldab 64-bitine ARC HD6x luua süsteeme 4,5 PB DRAM-iga, samas kui ARC HD5x-l põhinevad seadmed peavad piirduma väiksemate mahtudega. Toetatud RAM-i tegelikud kogused määrab aga suure tõenäosusega kasutatav operatsioonisüsteem ning 64-bitiste protsessorite nähtavad eelised laiem konveier ja suurem registrifail.
Mis puutub DesignWare ARC HS5x ja DesignWare ARC HS6x arhitektuuridesse, siis need toetavad ARCv3 käsukomplekti, mida saab laiendada APEX-i (ARC Processor Extensions) juhistega, kui mõnel kliendil on vaja midagi konkreetset. Lisaks on ARC HS57D varustatud ARCv3DSP digitaalse signaaliprotsessoriga, mis toetab 150 käsku. Uutel tuumadel on 10-astmeline konveieri sügavus, need suudavad täita kaks käsku ühe taktitsükli kohta ja on varustatud ka 128-bitise ujukomaseadmega. Samal ajal toetavad tuumade kõige arenenumad versioonid teise taseme vahemälu (L2), mille suurus on kuni 16 MB.
Rääkides jõudlusest, siis Synopsys väidab täisarvude arvutustes 3 DMIPS-i MHz kohta, samuti 5,1 CoreMarki MHz kohta, mis on väga hea miniatuursete tuumade jaoks, mille energiatarve on minimaalne. Seega on 3 DMIPS/ MHz kõrgem kui üsna võimsatel protsessoritel , samas kui 5,1 CoreMark MHz kohta on suurem kui ükski teine
|
Protsessori tuumad Synopsys DesignWare ARC HS5x ja HS6x |
|||||
| HS5x | HS6x | ||||
| HS56 | HS57D | HS58 | HS66 | HS68 | |
| Käskude komplekt | ARCv3 | ||||
| APEXi juhised | Toetatud | ||||
| Biti sügavus | 32-bitine | 64-bitine | |||
| Juhised tsükli kohta | 2 | ||||
| Konveieri pikkus | 10 sammu | ||||
| DSP | - | ARCv3DSP 150 juhist |
- | - | - |
| FPU täpsus | FP16, FP32, FP64 | ||||
| Protsessori klaster | 12 südamikku | ||||
| Kiirendid klastri kohta | 16 võimendit | ||||
| L1 | Käskude vahemälu + andmete vahemälu | ||||
| L2 | - | - | 16 MB | - | 16 MB |
| Maksimaalne mälumaht | 64 GB (olenevalt OS-ist) | 4,5 petabaiti | |||
| Sagedus (t/p 16FFC juures) | 1,8 GHz | ||||
| DMIPS | 5400 DMIPS tuuma kohta / 3 DMIPS MHz kohta | ||||
| CoreMark | 9180 CoreMarki tuuma kohta / 5,1 CoreMarki MHz kohta | ||||
Uue DesignWare ARC HS5x ja DesignWare ARC HS6x perekonna üks peamisi omadusi on võime luua süsteemi-kiibil (SoC) 12 üldotstarbelise protsessorituuma ja 16 spetsiaalse kiirendiga. Iga sellise protsessori tuum/kiirendi töötab oma taktsagedusel ja kasutab energiatõhususe maksimeerimiseks oma toite alamsüsteemi. Koos uute tuumadega pakub Synopsys ka kiibil asuvat vahemälu koherentset ühendust andmeedastuskiirusega 800 GB/s.
Selline ARC-arhitektuuril põhinev SoC pole tänapäeval kuigi levinud, kuid autopilootsüsteemide perspektiivseid protsessoreid arvesse võttes tuleb andmesalvestus, andmevoo juhtimine, mitmetuumalised ja erinevat tüüpi kiirendid väga kasuks. Viimane võimaldab Synopsysil konkureerida ARM-i tuumadega nende rakenduste jaoks SoC-s ruumi pärast, mida pole varem juhtunud. Nii on SSD tootja Starblaze juba hakanud huvi tundma DesignWare ARC HS5x ja DesignWare ARC HS6x tuumade vastu.
"Kõrge jõudlusega manustatud arendajad seisavad pidevalt silmitsi uute väljakutsetega suure jõudluse saavutamiseks suure mälumahu ning võimsuse ja suuruse piirangutega," ütles Starblaze'i peateadlane Bruce Cheng. "Synopsysi uute 32-bitiste ARC HS5x ja 64-bitiste HS6x protsessorite mitmetuumalised võimalused võimaldavad meil saavutada energiatõhususe uut taset, mida teised praegu turul olevad protsessorid ei paku."
Synopsys hakkab alates 56. aasta kolmandast kvartalist pakkuma ARC tuumasid HS57, HS58D, HS66, HS68, HS56, aga ka nende mitme protsessoriga versioone HS57MP, HS58DMP, HS66MP, HS68MP, HS2020MP. Lisaks pakub ettevõte nendel tuumadel põhinevate kiipide loomiseks ARC MetaWare Development Toolkit, samuti simulaatorit ja kontrollijat, et kontrollida SoC funktsionaalsust enne ränis juurutamist. Mis puudutab operatsioonisüsteemide tuge, siis uued tuumad ühilduvad paljude Linuxi distributsioonidega, Zephyriga, aga ka mitmesuguste patenteeritud operatsioonisüsteemidega.
Allikas: 3dnews.ru