Nedaug žmonių žino, kad ARC procesoriaus architektūra yra viena iš labiausiai paplitusių architektūrų kartu su ARM, MIPS ir x86. Devintajame dešimtmetyje sukurta ARC architektūra naudojama įvairiuose mikrovaldikliuose, skirtuose įvairiems aukštųjų technologijų produktams, ir kiekvienais metais maždaug įrenginiai.
Neseniai „Synopsys Corporation“ paskelbė apie naujos kartos 32 ir 64 bitų ARC procesorių branduolius, kurie žada trigubai našumą, palyginti su jų pirmtakais, ir taip pat leis kurti sistemas lustuose su 12 branduolių. Taigi, nauji branduoliai leis Synopsys konkuruoti su ARM daugelyje naujų sričių.
„Įterptosios programos, tokios kaip SSD valdikliai ar tinklai, tampa vis sudėtingesnės, todėl reikia reikšmingo našumo padidėjimo esant ribotai galiai ir dydžiui“, – sakė „Synopsys“ rinkodaros ir intelektinės nuosavybės strategijos vyresnysis viceprezidentas Johnas Koeteris. „Išleisdami naują ARCv3 architektūrą ir ARC HS5x ir HS6x branduolius, kūrėjai galės patenkinti didėjančius savo SoC našumo poreikius šiandien ir ateityje.
Naujose Synopsys DesignWare ARC procesorių šeimose yra 32 bitų branduoliai ir 64 bitų branduoliai . Naujai paskelbti procesoriai yra skirti įvairioms programoms, tokioms kaip kietojo kūno diskų (SSD) valdikliai, tinklo valdikliai, transporto priemonių autopilotai, automobilių informacijos ir pramogų sistemos ir daugelis kitų. Atsižvelgiant į augančius RAM reikalavimus, 64 bitų ARC HD6x leis kurti sistemas su 4,5 PB DRAM, o įrenginiai, pagrįsti ARC HD5x, turės apsiriboti mažesniais kiekiais. Tačiau tikruosius palaikomos operatyviosios atminties kiekius greičiausiai lems naudojama operacinė sistema, o matomus 64 bitų procesorių pranašumus – platesnis konvejeris ir didesnis registro failas.
Kalbant apie „DesignWare ARC HS5x“ ir „DesignWare ARC HS6x“ architektūras, jos palaiko ARCv3 instrukcijų rinkinį, kuris gali būti išplėstas naudojant APEX (ARC Processor Extensions) instrukcijas, jei kai kuriems klientams reikia kažko konkretaus. Be to, ARC HS57D turi ARCv3DSP skaitmeninį signalų procesorių, palaikantį 150 komandų. Naujųjų branduolių vamzdyno gylis yra 10 pakopų, gali vykdyti dvi komandas per laikrodžio ciklą, taip pat yra aprūpintas 128 bitų slankiojo kablelio bloku. Tuo pačiu metu pažangiausios branduolių versijos palaiko antrojo lygio talpyklą (L2), kurios dydis yra iki 16 MB.
Kalbant apie našumą, „Synopsys“ teigia, kad skaičiuojant sveikuosius skaičius yra 3 DMIPS / MHz, taip pat 5,1 „CoreMark“ vienam MHz, o tai labai tinka miniatiūriniams branduoliams su minimaliomis energijos sąnaudomis. Taigi, 3 DMIPS per MHz yra didesnis nei gana galingų procesorių , o 5,1 CoreMark per MHz yra didesnis nei bet kuris
Procesoriaus branduoliai Synopsys DesignWare ARC HS5x ir HS6x | |||||
| HS5x | HS6x | ||||
| HS56 | HS57D | HS58 | HS66 | HS68 | |
| Komandų rinkinys | ARCv3 | ||||
| APEX instrukcijos | Palaikoma | ||||
| Talpa | 32 bitų | 64 bitų | |||
| Instrukcijos vienam ciklui | 2 | ||||
| Konvejerio ilgis | 10 žingsnių | ||||
| DSP | - | ARCv3DSP 150 instrukcijų | - | - | - |
| FPU tikslumas | FP16, FP32, FP64 | ||||
| Procesorių klasteris | 12 branduoliai | ||||
| Greitintuvai viename klasteryje | 16 stiprintuvų | ||||
| L1 | Instrukcijų talpykla + duomenų talpykla | ||||
| L2 | - | - | 16 MB | - | 16 MB |
| Maksimali atminties talpa | 64 GB (priklausomai nuo OS) | 4,5 petabaitų | |||
| Dažnis (esant t/p 16FFC) | 1,8 GHz | ||||
| DMIPS | 5400 DMIPS vienam branduoliui / 3 DMIPS vienam MHz | ||||
| „CoreMark“ | 9180 CoreMark vienam branduoliui / 5,1 CoreMark vienam MHz | ||||
Viena iš pagrindinių naujosios „DesignWare ARC HS5x“ ir „DesignWare ARC HS6x“ šeimos savybių yra galimybė sukurti lustą (SoC) su 12 bendrosios paskirties procesoriaus branduolių ir 16 specializuotų greitintuvų. Kiekviena tokio procesoriaus šerdis / greitintuvas veikia savo laikrodžio dažniu ir naudoja savo energijos posistemį, kad maksimaliai padidintų energijos vartojimo efektyvumą. Kartu su naujais branduoliais „Synopsys“ taip pat siūlo vientisą lusto talpyklos ryšį, kurio duomenų perdavimo sparta siekia 800 GB/s.
Toks ARC architektūra paremtas SoC šiandien nėra labai paplitęs, tačiau atsižvelgiant į perspektyvius autopiloto sistemų procesorius, duomenų saugojimas, duomenų srauto valdymas, kelių branduolių ir įvairių tipų greitintuvai labai pravers. Pastarasis leis Synopsys konkuruoti su ARM branduoliais dėl vietos SoC šioms programoms, ko anksčiau nebuvo. Taigi SSD gamintojas Starblaze jau susidomėjo DesignWare ARC HS5x ir DesignWare ARC HS6x branduoliais.
„Aukšto našumo įterptieji kūrėjai nuolat susiduria su naujais iššūkiais siekdami didelio našumo esant dideliam atminties kiekiui ir galiai bei dydžio apribojimams“, – sakė Bruce'as Chengas, Starblaze vyriausiasis mokslininkas. „Kelių branduolių „Synopsys“ naujų 32 bitų ARC HS5x ir 64 bitų HS6x procesorių galimybės leis mums pasiekti naujus energijos vartojimo efektyvumo lygius, kurių nesiūlo kiti šiuo metu rinkoje esantys procesoriai.
„Synopsys“ nuo 2020 m. trečiojo ketvirčio pradės siūlyti ARC HS56, HS57D, HS58, HS66 ir HS68 branduolius, taip pat jų daugiaprocesorines versijas HS56MP, HS57DMP, HS58MP, HS66MP ir HS68MP. Bendrovė taip pat siūlys „ARC MetaWare Development Toolkit“, skirtą lustų kūrimui šių branduolių pagrindu, taip pat simuliatorių ir tikrintuvą, skirtą SoC našumui patikrinti prieš juos įdiegiant silicyje. Kalbant apie operacinių sistemų palaikymą, naujieji branduoliai bus suderinami su daugeliu platinamųjų versijų. Linux, „Zephyr“, taip pat įvairių rūšių patentuotos OS.
Šaltinis: 3dnews.ru
