你是否现已听说了最近商场上发布了几款新的 CPU?它们的功用十分强壮!当然,我说的便是 ARM Cortex-A75 和Cortex-A55,即第一批依据新近发布的DynamIQ 技能的Cortex-A系列处理器。本文咱们评论的便是 Cortex-A55:一款对为未来数字国际无足轻重的处理器。下面就随单片机小编一起来了解一下相关内容吧。
出世名门,久经考验
想要了解 Cortex-A55 的真实潜力,咱们来扼要回忆一下其上一代产品:ARM Cortex-A53。选用这款 CPU 的设备已超越 15亿台,该 CPU 依然是当今业界出货量最高的 64 位 Cortex-A 系列 CPU。Cortex-A53 于 2012 年发布,其绝无仅有的规划,集功用、低功耗以及尺度扩展性于一身,具有一系列多用途特性,因此可运用于许多商场,其间包含高端智能手机、网络基础设施、轿车信息文娱、高档驾驶员辅佐体系 (ADAS)、数字电视、入门级移动设备和消费级设备甚至人造卫星。
可是自 2012 年以来,咱们周围的国际发生了许多改变。咱们现在看到的新式趋势标明,坚持互联、万物智能的数字国际具有十分大的发展潜力。从彻底自主的自动驾驶轿车到各类设备上的智能运用程序,人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 将真实融入到咱们的日常日子中,这一点已成定局。物联网 (IoT) 运用的盛行意味着“物”的爆炸性添加,越来越多的“物”在继续生成数据、消费数据以及与数据进行交互。增强实际、虚拟实际以及混合实际 (AR、VR 以及 MR) 注定会彻底改变咱们人类之间以及人机之间的互动方法,将实际国际与数字国际融于一体。
在曩昔两年里,ARM 的工程师致力于研讨 Cortex-A53 的后继产品,以满意这类新式技能的需求,咱们的方针是打造出一款功用、效能以及扩展性均大幅提高的 CPU,并且这款 CPU 还需求具有许多先进的特性,然后满意从端到云的各种未来运用需求,走运的是咱们做到了。
功用全面提高
Cortex-A55 选用最新的 ARMv8.2 架构,并在其前代产品的基础上打造而成。它在功用方面突破了极限,一起仍旧坚持了与 Cortex-A53 相同的功耗水平。咱们尽全力改善 Cortex-A53,并赋予其以下特性:
· 在相同的频率与工艺条件下,内存功用最高可达 Cortex-A53 的两倍
· 在相同的频率与工艺条件下,效能比 Cortex-A53 高 15%
· 扩展性比 Cortex-A53 高十倍以上
这些归功于咱们专心于 Cortex-A53 现有的规划理念并应战这些理念。
· 咱们对分支猜测程序(branch predictor)进行了全面修正,在其算法中融入了神经网络元从来改善猜测。此外还新增了零周期分支猜测程序(Zero-cycle branch predictor)以便进一步削减流水线中的泡沫。这样可以使指令之间的闲暇时刻越来越短。
· 咱们的规划是,使二级高速缓存对每一颗 CPU 而言都是专用缓存,这样一来与 Cortex-A53 比较,二级高速缓存的存取时刻缩短了 50% 以上。咱们还将二级高速缓存的作业频率规划成与 CPU 相同的频率。经过下降推迟大幅提高 CPU 在各类基准测验东西中的功用。
· 咱们推出了三级高速缓存,可供集群内的一切 Cortex-A55 CPU 同享。这让 DynamIQ 集群可以得益于 CPU 邻近增多的内存容量,然后提高功用、下降体系功率。三级高速缓存是 DynamIQ 同享单元 (DSU) 的一部分,DSU 是DynamIQ 处理器中的一个新的功用单元。
· 8 位整数矩阵乘法对神经网络功用的影响超越85%。Cortex-A55 NEON流水线中增添了新的架构指令,使其可以在每个周期履行 16 次 8 位整数运算。这些新的指令还使该 CPU 可以在每个周期履行 8 次 16 位浮点运算、对两条 MAC 指令进行舍入操作,有利于颜色空间转化。
相较Cortex-A53,完成效能的大幅提高
对分支猜测程序、NEON 和 FP 单元的上述改善以及内存推迟的缩短仅仅是 Cortex-A55 获得大幅功用提高的部分原因。Cortex-A55 不光完成了大幅功用提高,并且坚持了与 Cortex-A53 相类似的功耗。总而言之,Cortex-A55 在节能性方面完成了 15% 的提高。相关于功用而言,功率在产品规划中愈加重要。在供给平等功用的情况下,Cortex-A55 耗费的功率比 Cortex-A53 低 30% 之多!
Cortex-A55供给继续功用的时刻远比当今的 Cortex-A53 解决方案更长。这一点关于 AR、VR 以及 MR 等范畴的用户体会而言至关重要,这些范畴估计将会在未来移动商场上占有主导地位。这些运用场合现已高度线程化,对推迟有严厉的要求。后者指的是移动时刻推迟,依据职业研讨,这种推迟需求坚持在 20 毫秒或以下,这样才不会导致厌恶和头晕。尽管当今的 CPU 现已完成了到达 20 毫秒推迟所需的功用水平,可是发热约束意味着这些 CPU 无法长时刻保持这样的功用水平。有了 Cortex-A55,咱们就能给出未来 VR 设备中延伸继续功用时刻的解决方案。
职业抢先的功率让 Cortex-A55 在基础设施商场与众不同。以太网供电 (PoE) 无线接入点以及装置在后视镜上的发热受限的轿车解决方案等运用均可使用热功率极高的 Cortex-A55 在特定的发热范围内供给最高功用。在 5G 长途无线电头端 (RRH),Cortex-A55 CPU 还可以在特定功率范围内最大极限添加网络吞吐量。
从端扩展至云