Kevesen tudják, hogy az ARC processzorarchitektúra az ARM, MIPS és x86 mellett az egyik legelterjedtebb architektúra. Az 1980-as években kifejlesztett ARC architektúrát különböző mikrokontrollerekben alkalmazzák széleskörű, high-tech termékek számára, és évente körülbelül eszköz készül.
Nemrégiben a Synopsys bejelentette az új generációs 32- és 64 bites ARC processzormagokat, amelyek háromszoros teljesítménynövekedést ígérnek az elődökhöz képest, és lehetővé teszik 12 magos rendszer-on-chip (SoC) megoldások építését. Így az új magok lehetővé teszik a Synopsys számára, hogy versenyezzen az ARM-mal számos új irányban.
John Koeter, a Synopsys szellemi tulajdonért felelős marketing- és stratégiai alelnöke így nyilatkozott: "Az olyan beágyazott alkalmazások, mint a szilárdtest-meghajtók vagy a hálózati berendezések vezérlői egyre bonyolultabbá válnak, ami jelentős teljesítménynövelést igényel, miközben korlátozott energiafogyasztás és méret mellett kell működniük. Az új ARCv3 architektúra és az ARC HS5x és HS6x magok megjelenésével a fejlesztők képesek lesznek kielégíteni a SoC-k teljesítményigényeit ma és a jövőben is."
A Synopsys DesignWare ARC új processzorcsaládjai között megtalálhatók a 32 bites magok és a 64 bites magok . A frissen bejelentett processzorok széles alkalmazási körhöz készültek, mint például szilárdtest-meghajtók (SSD) vezérlői, hálózati vezérlők, járművek önvezető rendszerei, autós infotainment rendszerek és sok más. Figyelembe véve a megnövekedett memóriaigényeket, a 64 bites ARC HD6x rendszerek 4,5 PB DRAM-ot fognak tudni kezelni, míg az ARC HD5x alapú eszközöknek kisebb mennyiségre kell korlátozódniuk. Azonban a támogatott memória tényleges mennyisége valószínűleg az alkalmazott operációs rendszer által lesz meghatározva, míg a 64 bites CPU-k látható előnyei a szélesebb pipeline és a nagyobb regiszterfájl.
A DesignWare ARC HS5x és DesignWare ARC HS6x architektúrákról van szó, amelyek az ARCv3 utasításkészletet támogatják, amely bővíthető APEX (ARC Processor EXtensions) utasításokkal, ha a vásárlóknak specifikus igényeik vannak. Ezen kívül, az ARC HS57D egy digitális jelprocesszort tartalmaz ARCv3DSP-vel, amely 150 utasítást támogat. Az új magok 10 szintű pipeline mélységgel rendelkeznek, képesek két utasítást végrehajtani egy óraütem alatt, és 128 bites lebegőpontos műveleti modullal vannak felszerelve. A legfejlettebb magverziók második szintű (L2) cache-t támogatnak, amely akár 16 MB méretű is lehet.
A teljesítmény szempontjából a Synopsys 3 DMIPS/MHz-t mond a tetszőleges számú műveletekben, valamint 5,1 CoreMark/MHz-t, ami nagyon jónak számít a kicsi, minimális energiafogyasztású magok esetében. A 3 DMIPS/MHz jobban teljesít, mint a viszonylag erős processzorok , míg a 5,1 CoreMark/MHz jobb, mint bármely
A Synopsys DesignWare ARC HS5x és HS6x processzormagok | |||||
| HS5x | HS6x | ||||
| HS56 | HS57D | HS58 | HS66 | HS68 | |
| Utasításkészlet | ARCv3 | ||||
| APEX utasítások | Támogatott | ||||
| Bitszám | 32 bites | 64 bites | |||
| Utasítások egy óraütem alatt | 2 | ||||
| Pipeline hossza | 10 szint | ||||
| DSP | — | ARCv3DSP 150 utasítás | — | — | — |
| FPU pontosság | FP16, FP32, FP64 | ||||
| Processzorkluster | 12 mag | ||||
| Gyorsítók a klaszteren | 16 gyorsító | ||||
| L1 | Utasításcache + Adatcache | ||||
| L2 | — | — | 16 MB | — | 16 MB |
| Maximális memória mérete | 64 GB (operációs rendszertől függően) | 4,5 Petabyte | |||
| Frekvencia (16FFC technológián) | 1,8 GHz | ||||
| DMIPS | 5400 DMIPS magonként / 3 DMIPS/MHz | ||||
| CoreMark | 9180 CoreMark magonként / 5,1 CoreMark/MHz | ||||
A DesignWare ARC HS5x és DesignWare ARC HS6x új családjának egyik kulcsfontosságú tulajdonsága, hogy képes rendszereket létrehozni a chipen (system-on-chip, SoC) 12 általános célú processzormaggal és 16 speciális gyorsítóval. Minden mag/gyorsító ebben a processzorban saját órajelén működik, és saját tápegységét használja az energiahatékonyság maximalizálása érdekében. Az új magok mellett a Synopsys egy belső cache-koherens összeköttetést is kínál 800 GB/s adatátviteli sebességgel.
Az ARC architektúrára épülő SoC-ek nem túl elterjedtek ma, de figyelembe véve a jövőbeli processzorokat az önvezető rendszerek, adatkezelés, adatfolyamok irányítása, többmagosság és különféle gyorsítók terén, nagy hasznát vehetjük. Ez utóbbi lehetőséget ad a Synopsys számára, hogy versenyezzen az ARM magokkal a megcélzott alkalmazásokhoz illeszkedő SoC-k piacán, ami eddig nem fordult elő. Így a DesignWare ARC HS5x és DesignWare ARC HS6x magok iránt máris érdeklődést mutatott a Starblaze nevű SSD-gyártó.
A "Magas teljesítményű beágyazott megoldások fejlesztői folyamatosan új kihívásokkal néznek szembe a nagy memória mennyiségek és az energiafogyasztás, valamint a méretbeli korlátozások terén" - mondta Bruce Cheng, a Starblaze fő tudósa. "A Synopsys új 32-bites ARC HS5x és 64-bites HS6x processzorainak többmagú lehetőségei lehetővé teszik számunkra, hogy egy új szintre lépjünk az energiahatékonyságban, amelyet más jelenlegi piacon lévő processzorok nem kínálnak."
A Synopsys 2020 harmadik negyedévétől kezdődően ajánlani fogja az ARC HS56, HS57D, HS58, HS66, HS68 magokat, valamint azok multiprocessing verzióit, HS56MP, HS57DMP, HS58MP, HS66MP, HS68MP néven. Ezenkívül a cég bemutatja az ARC MetaWare Development Toolkit csomagot a fent említett magokra épülő chipek fejlesztéséhez, valamint egy szimulátort és verifikálót a SoC működésének tesztelésére, mielőtt a szilíciumban megvalósulna. Az operációs rendszerek támogatása tekintetében az új magok kompatibilisek lesznek számos Linux disztribúcióval, Zephyr-rel, valamint különféle egyedi operációs rendszerekkel.
Forrás: 3dnews.ru
