Vähesed teavad, et ARC-protsessori arhitektuur on üks levinumaid arhitektuure ARM-i, MIPS-i ja x86 kõrval. 1980. aastatel välja töötatud ARC-arhitektuuri kasutatakse erinevates mikrokontrollerites laias valikus kõrgetehnoloogiliste toodete jaoks, kusjuures igal aastal toodetakse ARC-põhiseid seadmeid umbes seadet.
Hiljuti kuulutas ettevõte Synopsys välja uue põlvkonna 32- ja 64-bitised ARC-protsessorikeerad, mis lubavad saavutada eelkäijatega võrreldes kolmekordse jõudluse ning võimaldavad luua 12-keralisi süsteeme kiibil. Seega võimaldavad uued tuumad Synopsys-il konkurentsi pidada ARM-iga mitmetes uutes valdkondades.
„Sisseehitatud rakendused, nagu näiteks salvestusseadmete või võrguseadmete kontrollerid, muutuvad järjest keerulisemaks, mis nõuab märkimisväärset jõudluse kasvu piiratud energiatarbimise ja suuruse juures,” ütles John Koeter, Synopsysi intellektuaalomandi turunduse ja strateegia vanem asepresident. „Uue ARCv3 arhitektuuri ja ARC HS5x ja HS6x tuumade turuletoomisega saavad arendajad täita oma SoC-de kasvavaid jõudlusnõudeid nii täna kui ka tulevikus.”
Uued Synopsys DesignWare ARC protsessorite pered sisaldavad 32-bitiseid tuumasid ja 64-bitiseid tuumasid . Uued protsessorid on mõeldud laiale rakenduste valikule, sealhulgas SSD-kontrolleritele, võrgu kontrolleritele, sõidukite autopilootidele, autorekreatiivsüsteemidele ja paljudele muudele. Arvestades kasvavaid nõudmisi mälumahtude osas, võimaldavad 64-bitised ARC HD6x süsteemide loomise 4,5 PB DRAM-iga, samas kui ARC HD5x-põhised seadmed peavad piirduma väiksemate mahtudega. Siiski, tegelike toetatavade mälumahtude osas sõltub see pigem kasutatavast operatsioonisüsteemist, samas kui 64-bitiste CPU-de nähtavad eelised tulenevad laiemast torustikust ja suuremast registrifailist.
Mis osas DesignWare ARC HS5x ja DesignWare ARC HS6x arhitektuuridest, toetavad need ARCv3 käsu komplekti, mida saab laiendada APEX (ARC Processor EXtensions) käskudega, kui mõni klient vajab midagi spetsiifilist. Lisaks on ARC HS57D varustatud ARCv3DSP digitaalse signaaliprotsessoriga, mis toetab 150 käsku. Uutel tuumadel on 10-käiguline torustik, nad saavad täita kaht käsku taktikohta ning on varustatud 128-bitise ujukomatehingute mooduliga. Samuti toetavad kõige arenenumad tuuma versioonid kuni 16 MB suurust teise taseme vahemälu (L2).
Rääkides jõudlusest, väidab Synopsys, et 3 DMIPS on MHz kohta täisarvulistes arvutustes ning 5,1 CoreMark MHz kohta, mis on väga hea väikesemahuliste tuumade jaoks, millel on minimaalne energiakasutus. Seega, 3 DMIPS MHz kohta on rohkem kui paljudel võimsatel protsessoritel, , samas kui 5,1 CoreMark MHz kohta on rohkem kui ühelgi
Synopsys DesignWare ARC HS5x ja HS6x protsessorituumad | |||||
| HS5x | HS6x | ||||
| HS56 | HS57D | HS58 | HS66 | HS68 | |
| Käsu komplekt | ARCv3 | ||||
| APEX käskud | Toetatakse | ||||
| Bitide arv | 32-bitiseid | 64-bitiseid | |||
| Käsku taktikohta | 2 | ||||
| Torustiku pikkus | 10 astet | ||||
| DSP | — | ARCv3DSP 150 käsku | — | — | — |
| FPU täpsus | FP16, FP32, FP64 | ||||
| Protsessoriklastr | 12 tuuma | ||||
| Kiirendajad klastris | 16 kiirendajat | ||||
| L1 | Juhiste vahemälu + Andmete vahemälu | ||||
| L2 | — | — | 16 MB | — | 16 MB |
| Maksimaalne mälu maht | 64 GB (sõltub operatsioonisüsteemist) | 4,5 Petabaiti | |||
| Sagedus (16FFC t/p) | 1,8 GHz | ||||
| DMIPS | 5400 DMIPS tuuma kohta / 3 DMIPS MHz kohta | ||||
| CoreMark | 9180 CoreMark tuuma kohta / 5,1 CoreMark MHz kohta | ||||
Uue DesignWare ARC HS5x ja DesignWare ARC HS6x seadme peamine omadus on võime luua süsteeme kiibile (system-on-chip, SoC), millel on 12 üldotstarbelist protsessorituuma ja 16 spetsialiseeritud kiirendajat. Iga tuum/kiirendaja selles protsessoris töötab oma taktsagedusel ja kasutab enda toitesüsteemi energiaefektiivsuse maksimeerimiseks. Koos uute tuumadega pakub Synopsys ka protsessorisisest mälukogumite koherentsust andmeedastuskiirusel 800 GB/s.
Selle tüüpi ARC-architektuuril põhinevad SoC-d ei ole täna väga levinud, kuid arvestades enesekehtestavate süsteemide, salvestuslahenduste, andmevoogude juhtimise, mitme tuumaga töötlemise ja erinevate kiirendite võimalusi, on need vägagi vajalikud. Viimane võimaldab Synopsysel konkureerida ARM-i südamikega SoC-des nende rakenduste jaoks, mida pole seni juhtunud. Nii on DesignWare ARC HS5x ja DesignWare ARC HS6x südamikud juba tekitanud huvi tahke põhimiku tootjalt Starblaze.
„Kõrgtasemel integreeritud lahenduste arendajad seisavad pidevalt silmitsi uute väljakutsetega, saavutades kõrget jõudlust suurtelt mälumahtudelt ning energiatõhususe ja mõõtmete piirangutest,” ütles Bruce Cheng, Starblaze peainsener. „Synopsysi uute 32-bitiste ARC HS5x ja 64-bitiste HS6x protsessorite mitme tuuma võimekus võimaldab meil liikuda uuele energiatõhususe tasemele, mida teised turule toodud protsessorid ei paku.”
Synopsys hakkab pakkuma ARC HS56, HS57D, HS58, HS66, HS68 ja nende multiprocessor versioone HS56MP, HS57DMP, HS58MP, HS66MP, HS68MP alates 2020. aasta kolmandast kvartalist. Lisaks pakub ettevõte ARC MetaWare Development Toolkiti, et luua kiipe, mis põhinevad mainitud tuumadel, samuti simulaatorit ja verifikaatorit SoC töökindluse kontrollimiseks enne räni realiseerimist. Os операatsioonisüsteemide toetuse osas on uued tuumad ühilduvad mitme Linuxi ja Zephyr ja teiste kohandatud OS-iga.
Allikas: 3dnews.ru
