MIPS нацеливает новые 64-битные ядра Warrior на мобильные устройства

Компания Imagination анонсировала 64-разрядный процессор Warrior с ядром MIPS I6400, который поддерживает аппаратную виртуализацию, многопоточность и мультикластеризацию.

Компания Imagination представила свой процессор I-Class Warrior с новым семейством 64-битных ядер MIPS I6400, тем самым заполнив верхнюю часть своего семейства Warrior.
Новые ядра I6400 в первую очередь предназначены для SoC, используемых в серверах и сетевых устройствах, и, как и более ранние ядра MIPS64, использовались в Linux-ориентированных системах на кристаллах, таких как Cavium операторского класса Octeon III или Broadcom XLR.
Однако впервые 64-битные ядра MIPS также рекламируются как мобильные решения.


Блок-схема ядра Warrior-I i6400

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

Семейство 32-разрядных и 64-разрядных процессоров Imagination Warrior впервые было представлено в июне 2013 г. В октябре британский дизайнер полупроводниковых IP-технологий выпустил 32-разрядный процессор MIPS Series5 Warrior-P с новыми ядрами MIPS P5600. говорят, что предлагают вдвое большую производительность, чем предыдущие 32-битные ядра.

В начале этого года компания Imagination анонсировала дизайн Warrior-M для Интернета вещей и носимых устройств, включая процессоры Warrior M5100 и M5150.
Утверждается, что это первые в мире IP-ядра CPU класса MCU с аппаратной виртуализацией.
Warrior-M поддерживается новым семейством систем-на-чипах на основе MIPS от Ineda Systems, которое называется Dhanush Wearable Processing Units .

Внутри I6400

Ядра I6400 основаны на новой архитектуре MIPS Release 6 (r6), которая содержит новые инструкции для повышения производительности на JIT, JavaScript, браузерах, PIC (позиционно-независимом коде) для Android, «и сегодняшних больших рабочих нагрузках», говорит Imagination.
Это «истинный суперсет» MIPS32, поэтому для него не требуются отдельные ISA, каналы передачи данных или переключение режимов, которые могут тратить впустую площадь и мощность кремния, говорит компания.

Ключевые особенности семейства Warrior-I и ядер I6400:

  • Многопоточность - аппаратная многопоточность ядра I6400 поддерживает до четырех аппаратных потоков на ядро.
    Он оснащен технологией одновременной многопоточности (SMT), которая позволяет выполнять несколько инструкций из нескольких потоков в каждом такте.
    Добавление второго потока приводит к увеличению производительности на 40-50 процентов, при этом площадь кластера составляет менее 10 процентов, утверждает Imagination.
    Говорят, что среди других преимуществ это ускорение работы реальных приложений, таких как браузеры.
  • Виртуализация. Как и другие ядра Warrior, в I6400 интегрирована технология аппаратной виртуализации, «что обеспечивает единую стратегию безопасности и виртуализации во всей системе и во всем SoC», - сказал Imagination. I6400 поддерживает до 15 защищенных или незащищенных гостей.
  • Безопасность - для дополнительной безопасности ядро ​​поддерживает несколько независимых контекстов безопасности и несколько независимых доменов выполнения.
    Технология безопасности обеспечивает безопасную доставку контента, безопасные платежи и защиту личных данных, говорит Imagination.
  • Управление питанием. Новые возможности управления питанием «PowerGearing» включают возможность предоставления выделенного тактового сигнала и уровня напряжения для каждого ядра в гетерогенном кластере.
    В то же время PowerGearing поддерживает согласованность между процессорами, поэтому спящие ядра «просыпаются только при необходимости», заявляет компания.
  • FPU - аппаратный модуль с плавающей запятой (FPU) I6400 поддерживает возможности одинарной и двойной точности и предлагает улучшенную обработку систем управления.
  • 128-битное SIMD - Новая поддержка 128-битного SIMD (одна инструкция, несколько данных), как говорят, использует эффективность выполнения SIMD в параллельных приложениях данных для большей производительности и пропускной способности.
    Технология SIMD поддерживает языки высокого уровня, такие как C или OpenCL, а также может использовать существующий код.
    SIMD поддерживает 8-, 16-, 32- и 64-битные архитектуры, а также 32- и 64-битные типы данных с плавающей запятой.
  • Coherency Manager - разработчики SoC, внедряющие ядра I6400 в многоядерные SoC, могут использовать новую структуру MIPS Coherency Manager, основанную на новой архитектуре многоядерных когерентных межсоединений (см. Блок-схему ниже).
    Coherency Manager поддерживает до шести ядер на кластер, с несколькими ядрами в одном кластере.
    Каждое ядро ​​может иметь разные цели синтеза и разные тактовые частоты и напряжения.
    Другие функции включают аппаратную предварительную выборку, а также более широкие шины и меньшую задержку по сравнению с более ранними процессорами MIPS64.
  • Многокластерная когерентность - архитектура I6400 разработана для поддержки многокластерных конфигураций структуры до 64 кластеров.
    Ядра также могут работать в гетерогенных кластерах в реализациях SoC, которые объединяют процессоры, графические процессоры и другие элементы обработки.

Когерентная многоядерная система MIPS I6400 (т. Е. Базовая многоядерная конструкция SoC)

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

Поддержка Prpl и Android L

I6400 поддерживается экосистемой открытого исходного кода «Prpl» компании Imagination для разработки программного обеспечения MIPS.
Основателями Prpl являются Broadcom, Cavium, Ikanos, Ineda Systems, Ingenic Semiconductor, Lantiq, PMC и Qualcomm.

По словам компании, средства разработки и программное обеспечение уже доступны или находятся в разработке для I6400 от Imagination и других партнеров.
Например, Prpl уже выпустил версию эмулятора с открытым исходным кодом QEMU, которая поддерживает MIPS64 r6, доступную на Github .

Воображение отмечает, что в следующем выпуске Android L , который выйдет этой осенью, будет включена поддержка 64-битной MIPS.
В своем блоге специалист по маркетингу технологий Imagination Александру Войца заявил: «MIPS I6400 включает в себя современные технологии, такие как SIMD и многопоточность, которые имеют большое значение для операционных систем на основе Linux (Android, Firefox OS, Tizen и т. Д.) и наиболее широко используемые приложения для мобильных устройств, такие как просмотр веб-страниц и обработка мультимедиа ».

«Это ядро ​​MIPS Warrior, которого многие ждали», - заявил Тони Кинг-Смит, маркетолог EVP, Imagination.
«I6400 является более эффективным, гибким и масштабируемым по сравнению с конкурентами, а его набор функций явно отвечает потребностям широкого спектра приложений следующего поколения, включая смартфоны и планшеты».

Дальнейшая информация

Общая доступность ядра I6400 запланирована на декабрь.
Более подробную информацию можно найти на странице продукта Imagination Technologies I6400 .