Cortex-R82 работает под управлением 64-разрядной ОС Linux с оперативной памятью до 1 ТБ.

Arm представила 64-битный процессор Cortex-R82 с возможностью работы в реальном времени, предназначенный для высокопроизводительных контроллеров хранения, который предлагает дополнительный MMU для запуска полных дистрибутивов Linux с поддержкой DRAM объемом до 1 ТБ и дополнительными рабочими нагрузками Neon для машинного обучения.

Arm анонсировала свой первый 64-битный микроконтроллер Cortex-R с поддержкой Linux, который позволяет использовать более продвинутые контроллеры хранения. Cortex-R82 предлагает большую скорость, меньшую задержку и более высокий уровень детерминированной поддержки, чем Cortex-R8. Он также предоставляет 40 бит адреса, которые поддерживают адресное пространство памяти до 1 ТБ по сравнению с предыдущим ограничением в 4 ГБ.

По словам Arm, Cortex-R82 обеспечивает «повышение производительности до 2 раз в зависимости от рабочей нагрузки по сравнению с предыдущими поколениями Cortex-R». Процессор Cortex-R82 обеспечивает повышение производительности на 21% по сравнению с Cortex-A55 при выполнении тестов SPECINT2006 . Типичный четырехъядерный кластер из 5-нанометровых ядер будет работать на частоте выше 1,8 ГГц с производительностью 3,41 / 4,32 / 8,67 DMIPS / МГц.

Производительность Cortex-R82 по сравнению с Cortex-R8 в тестах Arm

Еще в 2013 году, когда Arm анонсировала свою 32-битную архитектуру ARMv8-R для более продвинутых конструкций Cortex-R, производитель микросхем объявил о планах в конечном итоге разработать 64-битную версию Cortex-R с полным блоком управления памятью (MMU). Это позволит включить полные дистрибутивы Linux вместо уменьшенного uClinux, который доступен на некоторых MCU Cortex-R и Cortex-M более высокого уровня. При оснащении дополнительным MMU, который работает вместе с дополнительным модулем защиты памяти (MPU), уже доступным на MCU Cortex-R, Cortex-R82 достигает этой реальности.

Arm нацелен на разработку приложений вычислительного хранилища, в которых срочно требуется локальная обработка и аналитика огромных наборов данных. Процессоры Cortex-R в основном используются в подсистемах сотовых модемов, но все чаще встречаются в контроллерах жестких дисков и твердотельных накопителей.

Приложения локального вычислительного хранилища под управлением Linux «открывают огромные возможности для приложений, включая Интернет вещей, машинное обучение и периферийные вычисления», - говорит Арм. Как и в случае обработки на локальных границах, обработка в локальном хранилище снизит стоимость и задержку, связанные с отправкой данных в облако, при этом обеспечивая повышенную безопасность и конфиденциальность.

Возможные приложения включают ускорение базы данных, перекодирование видео для потоковой передачи и транспортировку. Arm предлагает пример современного самолета, который каждый день генерирует терабайты данных. День обычно выгружается на анализ в конце дня. Предлагая анализ в реальном времени непосредственно на жестком диске, вычисления могут происходить между полетами, чтобы обеспечить актуальность проверок безопасности.

Блок-схема Cortex-R82 (слева) и концептуальная схема, показывающая, как ядра, ориентированные на хранение, могут переключаться на вычислительные функции в нерабочее время

«Поддержка Linux и других многофункциональных операционных систем, совместимых с Cortex-A, позволяет создавать более сложные приложения для динамического перераспределения вычислительных ресурсов в зависимости от изменения рабочих нагрузок», - говорит Арм. Linux также предоставляет разработчикам инструменты и технологии, такие как Docker и Kubernetes, не требуя промежуточного процессора, который может замедлить вычисления.

Cortex-R82 обеспечивает совместимость с такими технологиями безопасности, как Arm TrustZone, «обеспечивая изоляцию микропрограммы контроллера хранилища от других Linux или рабочих нагрузок в реальном времени», - говорит Арм. Cortex-R82 также добавляет дополнительную поддержку Neon, которая «значительно ускоряет рабочие нагрузки машинного обучения (ML)».

Поддержка многоядерных процессоров и нескольких ОС

Поддержка архитектурой Cortex-R82 конфигураций до восьмиъядерных процессоров позволяет использовать такие приложения, как смешанные системы RTOS и Linux. По словам Арм, это предложит более простое решение и меньшую стоимость по сравнению со смешиванием ядер Cortex-A и Cortex-R или -M.

Cortex-R82 имеет три уровня исключений (EL). Самый высокий уровень EL2 обеспечивает безопасный анклав и разделение / изоляцию виртуальных машин для кода OEM и кода клиента. В одном сценарии контекст MPU, работающий в EL2, обрабатывает переключение контекста между MPU и MMU. Затем он может подключиться к EL1 с кодом OEM и / или OS, оставляя код пользователя для запуска на наименее безопасном EL0. Когда происходит событие в реальном времени, процессор может переключиться с Linux на RTOS, а затем обратно на Linux.

«Многоядерные возможности могут позволить приложениям наблюдения за парковками, в которых информация о номерных знаках собирается для последующего использования для выставления счетов», - говорит Арм. В течение дня большинство ядер будет использоваться для хранения, но ночью они могут переключиться на вычислительные функции для обработки данных для выставления счетов и выполнения анализа данных и обработки машинного обучения.

Дополнительная информация

Информация о ценах или доступности первых процессоров Cortex-R82 предоставлена ​​не была. Более подробную информацию можно найти в объявлении Arm и на странице продукта .