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Arm发布首款64位实时处理器Cortex-R82



Arm以其在移动设备中的Cortex系列处理器而闻名,然而主流Cortex-A系列CPU并不是该公司唯一提供的CPU,Arm还提供了用于高性能实时应用的Cortex-R系列 “实时 “处理器。上一次我们谈到Cortex-R产品是在2016年发布的R8。当时,该公司提出R8将广泛用于调制解调器子系统内部的5G连接解决方案。

R系列的另一大市场是存储解决方案,Cortex-R处理器作为主要的处理元件被用于HDD和SSD控制器。今天,Arm公司推出了全新的Cortex-R82,代表了该公司首款64位Armv8-R架构处理器IP,这意味着它是该公司首款64位实时处理器,从而扩展了R系列的产品组合。

到目前为止,上一代R处理器都是基于前代Armv7-R或ArmV8-R的32位架构,比如Cortex-R52。多年来,这对于部署这些处理器的用例来说还是不错的,也足够了。然而,在现代产品中,我们看到更大内存寻址的设计变得必要。例如,现代固态硬盘在其控制器上经常使用高达2GB的DRAM内存,这接近于R8 CPU的32位4GB内存寻址限制。

新的Cortex-R82增强了核心,使其性能比R8提升了2倍,使用了更宽的物理寻址空间,最高可达1TB,这与系统的其他部分是一致的。Arm目前并没有透露太多关于R82的微架构,以及它与R8的不同之处,但我们猜想随着向Armv8-R架构的转变,会有一些重大的变化。

从架构和微架构方面来看,这里一个重要的新增功能是可选择加入用于SIMD处理的NEON单元,包括新的点产品指令。这将使处理器本身具有更高性能的并行处理计算能力,使SSD控制器设计者等客户的设计更具灵活性。

微架构的另一大变化是加入了MMU,这使得Cortex-82实际上可以作为Linux等丰富操作系统的通用CPU。如果处理器可以自己运行自己的操作系统,这对于-R系列未来的目标市场可能性来说,其实是一个相当大的变化。Arm的产品介绍主要集中在存储控制器上,既能像现在这样运行实时工作负载,又能加入丰富的操作系统,以实现更复杂的算法和更高层次的应用,而这些在裸机和实时操作系统上是不太可行的。

随着存储市场的发展,我们看到合作伙伴提出的最大要求之一就是灵活性。Cortex-R82处理器的新特性让合作伙伴有可能设计出多达8个内核的多核实现,并根据软件中的外部需求调整存储控制器上运行的工作负载类型。例如,停车场会经常使用视频监控来识别车牌信息,而这些车牌信息以后会被用于计费。在白天,车辆登记车牌数据会被收集,这意味着大部分核心被用于密集存储。到了晚上,这些核心将用于处理计费数据,并将调整进行所需的数据分析和机器学习。随着存储控制器越来越多样化,以应对不同的市场和功能,Cortex-R82提供的架构可以提供这种极度的灵活性–降低成本和上市时间。

Arm表示,目前85%的存储解决方案都使用Cortex-R处理器,因此新的R82很可能代表着性能的大跃进,并为厂商在未来设计中设计新的差异化功能提供了新的可能性。

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