Первое 32-битное ядро ​​Warrior, готовое для Linux, среди новых чипов MIPS

Компания Imagination выпустила самое быстрое 64-разрядное ядро ​​MIPS Warrior с P6600, а также M6250, первый 32-разрядный процессор Warrior-M, работающий под управлением Linux.

Imagination Technologies объявила о доступности трех новых процессорных IP-платформ, основанных на новейшей архитектуре MIPS Release 6.
На первом месте стоит Warrior-P класса P6600 - его самый быстрый воин.
Существует также два чипа Warrior-M младшего класса: M6200 для ОСРВ и M6250, который выделяется как первый процессор Warrior-M для Linux.

Высокопроизводительный процессор P6600 следует за процессором MIPS Series5 Warrior-P5600 , представленным в октябре 2013 года, после первоначального анонса семейства Warrior в июне того же года.
В то время как P5600 является 32-разрядным, новый P6600 является 64-разрядным и является самым мощным процессором Warrior на сегодняшний день с производительностью до 2 ГГц в конструкциях вплоть до гексакора.
Дизайн Warrior I6400 , поступивший в сентябре 2014 года, является 64-разрядным, но из семейства Warrior-I, занимающего второе место.


Блок-схема Warrior P6600

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

Warrior P6600 предназначен для высокопроизводительных мобильных, домашних развлечений, сетевых и автомобильных приложений.
Хотя Imagination здесь не ссылается на поддержку ОС, более ранние процессоры Warrior-P и Warrior-I поддерживали Linux и Android.

Два 32-разрядных процессора класса Warrior-M компании Imagination предназначены для приложений IoT и бытовой электроники с низким энергопотреблением.
Как и предыдущий Warrior M51xx , ориентированный на носимые устройства , новый M6200 предназначен для 32-разрядных микроконтроллеров, работающих под управлением операционных систем реального времени (RTOS), но поддерживает более сложные встроенные приложения.
Между тем, M6250 специально назван как более продвинутый 32-битный дизайн для Linux и других продвинутых ОС (см. Ниже).

Все три чипа работают на новой архитектуре MIPS Release 6, которая впервые обеспечивает полную совместимость между MIPS64 и MIPS32 ISA.
Также сообщается, что обновленная архитектура повышает пиковую производительность при одновременном снижении занимаемой площади и энергопотребления.

Версия 6 MIPS основана на том же фиксированном, регулярно кодируемом наборе команд и той же модели загрузки / хранения данных, что и более ранние процессоры MIPS.
Обновленная архитектура поддерживает оптимизированное выполнение языков программирования высокого уровня с арифметическими и логическими операциями, которые используют формат с тремя операндами, позволяя компиляторам оптимизировать формулировку сложных выражений, говорит Imagination.
В этой архитектуре предусмотрено 32 регистра общего назначения, которые позволяют компиляторам оптимизировать генерацию кода, сохраняя часто используемые данные в регистрах.

Воин P6600

64-битный P6600 основан на 32-битном дизайне P5600 и считается «простым обновлением». Как и 64-битный I6400, процессор доступен в конфигурациях от одиночных до шестнадцатеричных кластеров с тактовой частотой между 1 ГГц и 2 ГГц на ядро.

Всего тесты CoreMark набирают> 7500 на ядро, а тесты Total DMIPS достигают> 5250 на ядро, утверждает Imagination.
По словам компании, в каждом базовом кластере реализовано динамическое управление напряжением и / или частотой для каждого процессора, что дополнительно повышает производительность и управление питанием.


Warrior P6600 в базовом дизайне SoC в гексакоре

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

P6600 сочетает в себе глубокий 16-ступенчатый конвейер с многозадачным выполнением вне очереди (OoO), оптимизированным для «современных сложных программных рабочих нагрузок», говорит Imagination.
Проект также рекламируется за его «лучшее в своем классе» предсказание ветвления, включая полностью ассоциативную BTB уровня 1 (целевой буфер ветвления) и улучшенную подсистему кэша уровня 2, а также улучшенный механизм связывания команд загрузки / сохранения. ,
Также имеется «сверхбыстрый» 128-битный механизм SIMD для ускорения задач обработки мультимедиа, таких как кодирование VP9, ​​с эффективной параллельной обработкой векторных операций.

Как и P5600, P6600 поддерживает платформу безопасной виртуализации OmniShield от Imagination, анонсированную в мае прошлого года.
P6600 может использовать OmniShield для координации до 15 гостевых ОС, работающих одновременно в полностью изолированных и надежных средах, говорит Imagination.

Воин М6250 и М6200

В то время как Linux-ориентированные M6250 и RTOS-ориентированные M6200 являются чипами Warrior, они заимствованы из более низкого семейства процессоров MicroAptiv от Imagination.
Некоторые модели MicroApriv могут запускать Linux ограниченным образом, но MicroAptiv в основном предназначен для микроконтроллеров, работающих под управлением ОСРВ.
В начале этого года была выпущена версия MicroAptiv как дизайн процессора с открытым исходным кодом MIPSfpga для научных исследователей.


Блок-схемы для Linux-готового M6250 (слева) и предназначенного для RTOS M6200

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

M6250 основан на дизайне MicroAptiv UC (MPU), а M6200 - на MicroAptiv UP (MPU).
Оба проекта, которые работают на частоте до 750 МГц на своих одноядерных процессорах, могут работать на частотах до 30% более высоких, чем их соответствующие MicroAptivs, утверждает Imagination.

С площадью ядра всего 0,23 мм (M6250) и 0,19 мм (M6200) в квадрате и номинальной мощностью ядра (мкВт / МГц) соответственно 62 и 60, процессоры считаются идеальными для маломощных устройств малого размера. ,
Говорят, что приложения включают в себя беспроводные или проводные модемы, контроллеры графических процессоров, контроллеры флэш-памяти и SSD, промышленное управление и управление двигателями, а также усовершенствованное аудио.

Функции, которыми обладают оба новых чипа Warrior-M, включают:

  • 6-ступенчатая конструкция трубопровода с MIP32 Release 6
  • Поддержка MicroMIPS32 ISA, набора оптимизированных 16-битных и 32-битных инструкций для значительного сокращения размера кода при производительности, эквивалентной MIPS32
  • Тесно связанная память (TCM) для высокопроизводительных приложений
  • Контроллер прерываний, поддерживающий до 256 прерываний
  • Поддержка MIPS DSP Module Revision 3 в качестве настраиваемой опции, обеспечивающей более высокий уровень DSP-подобной обработки и поддержки SIMD.
  • ECC и защита по четности для команд и памяти данных как настраиваемая опция для повышения надежности
  • Новый интерфейс AMBA APB, позволяющий отлаживать JTAG, многоядерные и смешанные ядра

В то время как M6200, ориентированный на MCU, включает в себя контроллер SRAM и 64-битные интерфейсы SRAM для команд и данных, M6250 предоставляет дополнительные функции, в частности, блок управления памятью (MMU), совместимый с Linux.
M6250 также предоставляет контроллер памяти, который поддерживает кэш L1 команд / данных и дополнительные, тесно связанные ОЗУ ScratchPad (SPRAM), говорит Imagination.

M6250 дополнительно оснащен высокоскоростным 64-битным интерфейсом шины AXI3, а также контроллерами кэша данных и инструкций.
Также имеется поддержка расширенной адресации памяти (XPA) для 40-битного физического адресного пространства до 1 ТБ системной памяти.

Будет интересно посмотреть, выпустит ли Imagination Technologies поддерживаемую сообществом плату для разработки, такую ​​как Creator C120, на основе M6250.
Новый чип будет медленнее, но при этом более энергоэффективным, чем двухъядерный процессор Ingenic JZ4780 с тактовой частотой 1,2 ГГц, который использует более старую версию IP MIPS32, выпущенную до Warrior.

Дальнейшая информация

Модели Warrior M6200, M6250 и P6600 теперь доступны для лицензирования.
Дополнительную информацию можно найти на страницах продуктов Imagination Technologies для M6200 и M6250 , а также P6600 .