ARM представила новый процессор реального времени Cortex-R8. Чтобы понять суть названия, следует вспомнить распределение процессоров или ядер по линейкам. Ядра серии A используются во многих смартфонах, A переводится как приложение (Application) – например, Cortex-A53. Для более мобильных сценариев ARM предлагает линейку Cortex-M (Mobile), а для приложений реального времени предлагаются ядра Cortex-R (Real Time). Здесь как раз и представлены новые ядра Cortex-R8.
Ядра могут использоваться в подсистеме SSD, где в реальном времени следует рассчитывать, например, код коррекции ошибок ECC (Error Correction Code). ARM не указывает, в каких именно SSD планируется использовать Cortex-R8, но говорит о 1,4 млрд. накопителей, опирающихся на ядра семейства Cortex-R. ARM для ядер Cortex-R8 указывает на 300 процентов более высокую производительность IOPS и уменьшенные задержки в сценариях худшего случая. Здесь, возможно, причина кроется в более высокой производительности поиска и коррекции ошибок ECC, именно на этом ARM сфокусировалась при разработке Cortex-R8.
Для конечных пользователей, возможно, более интересным будет использование ядер в модемах. Здесь разработчик указывает охват уже 20 млрд. чипов. В процессоре модема архитектура ARM отвечает за координацию разных потоков данных в реальном времени, чтобы, например, данные не отсылались снова. Здесь важна поддержка внеочередного выполнения команд (OOO) и другие характеристики, встречающиеся во многих других архитектурах CPU. Для обработки данных сотового модема требуется высокая производительность в реальном времени и минимальные задержки. Данные передаются в разных каналах, поэтому дизайн архитектуры должен поддерживать внеочередное выполнение и соблюдение когерентности памяти. Архитектура с очередным выполнением команд привела бы к большим задержкам, что, в свою очередь, потребовало бы повторной отсылки данных через модем. Возможно, более эффективным решением здесь станет архитектура VISC, которую мы рассмотрели ранее.
ARM Cortex-R8 для использования в модемах
Но не стоит забывать, что ARM Cortex-R8 – вычислительное ядро, а не модем. То есть оно используется в качестве сопроцессора модема. ARM готовит своих партнеров к новым дизайнам, которые могут появиться в ближайшие годы. Уже ведутся исследования технологии LTE-Advanced Pro. В 2018 и 2019 годах, быстро сменяя друг друга, должны выйти Wave 1 и Wave 2 технологии 5G. А еще через пару лет должны появиться первые потребительские устройства.
Cortex-R8 в чипах CPU может реализовываться числом ядер от 1 до 4. Поддерживается архитектура ARMv7, которая ограничена 32-битными вычислениями. К каждому ядру CPU может добавляться до 2 Мбайт кэша с высокой производительностью чтения и записи, что важно для приложений реального времени. Также поддерживаются и функции энергосбережения, которые могут полностью отключать отдельные ядра. Имеются и различные интерфейсы, благодаря которым Cortex-R8 может встраиваться в разные экосистемы.
Обычные пользователи появление Cortex-R8 вряд ли заметят. Ядро станет компонентом модемов LTE или 5G в смартфонах и планшетах, где оно будет выполнять свою работу прозрачно для пользователя. Потенциальными покупателями дизайна могут стать производители модемов, в том числе Qualcomm, Samsung и другие.