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ARM推出全新超高能效Cortex-A32处理器,来看一下A32的架构和能效

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    [LV.Master]伴坛终老

    新浪微博达人勋

    发表于 2016-2-25 07:36:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
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    消息来自- 北京
    2016年2月24日,ARM针对下一代嵌入式产品推出ARM® Cortex®-A32,为超高能效应用处理器系列再添新成员。Cortex-A32处理器采用ARMv8-A架构,赋予功耗有限的32位嵌入式应用更多优势。相较其他同类处理器,Cortex-A32拥有最小体积和最佳的能效表现。

    针对32位嵌入式所设计的体积最小、功耗最低的ARMv8-A处理器

    基于ARMv7-A架构的Cortex-A5 和Cortex-A7处理器是业界广泛采用的两款应用处理器,并已成为众多嵌入式应用的核心。作为基于ARMv8-A架构的32位处理器,Cortex-A32相较目前最受欢迎的ARM 32位嵌入式核心Cortex-A7而言,能节省能效高达25%,并以能更低功耗实现更高性能表现。在最小的配置情况下,Cortex-A32所占的芯片尺寸不足0.25平方毫米,而100MHz 28nm工艺节点的总耗电量更是小于4毫瓦。

    Cortex-A32支持多种配置模式,从单核到四核皆可适用。是以如此,凭借高可扩展性,Cortex-A32不仅可支持体积最小、最节能的计算设备,也可满足物联网网关和工业计算应用的需求。

    Canonical 物联网部门副总裁Maarten Ectors表示:“物联网节点正日趋多样化,而越复杂的节点所需的操作系统通常也越复杂。将Snappy Ubuntu核心与Cortex-A32超高能效的处理能力和扩充性相结合,有助于开发者进一步拓展物联网设备的范畴。”

    嵌入式处理器的安全基础

    Cortex-A32包含ARM TrustZone技术,从系统级芯片 (SoC) 硬件层提供安全保护基础。TrustZone作为一项广泛采用的安全技术,能够为高端手机等设备提供银行级别的安全防护。除了具备可快速验证和防护的加密指令技术,Cortex-A32也可搭配TrustZone CryptoCell-700系列产品,进一步启用强化的加密硬件加速技术和进阶版的可信根(root of trust)。

    1.webp.jpg
    ARM的家谱与定位

    Cortex-A系列分为高性能、低功耗和超低功耗3类:
    高性能系列的代表当然是ARM的大核构架Cortex A57和A72(还有在慢慢退市的A15和A17);
    低功耗系列的代表是高效能比的A53,根据需求,它可以以多核,或者 big.LITTLE大小核的形式工作;
    而超低功耗系列,在A5和A7之后,有2015年11月推出的A35和刚刚推出的A32。

    在A35出来的时候我们进行过分析,可以戳右边的文章查看:《你们都得退休!ARM Cortex-A35构架分析》。

    值得注意的是,A32是ARM新一代构架中,唯一一个32位构架。但A32就像是32位版的A35,目标很明显,就是在效能比本来就逆天的A35的基础上进一步控制功耗。

    超低功耗与超小芯片面积

    2.jpg
    A32构架图

    A32构架主打芯片面积、功耗控制和能耗比,其停留在32位(ARMv7-A指令集),指令预取单元针对效率进行了重新设计,一、二级缓存、浮点和DSP操作性能则针对速度进行了改进,并引入了新的电源管理特性。其支持TrustZone安全加密、NEON SIMD指令集、DSP/SIMD扩展、VFPv4浮点计算、硬件虚拟化等。

    根据需求A32可以使用28nm、40nm等工艺制造,核心数目也可以在1/2/4核之间组合,可以组成big.LITTLE 大小核结构的 SoC。

    3.webp.jpg
    A35的核心大小示意图,A32居然还能做得更小

    极限情况下,单核心加8KB一级缓存的最简配版本可以把芯片面积控制在0.25平方毫米(A35的极限也只是0.4平方毫米。而官方称28nm工艺制造的版本,在100MHz频率下的功耗只有0.004W(4mW)。

    4.webp.jpg
    效能比再次提升

    5.webp.jpg
    整数、浮点、加密与流媒体等性能对比图(加密性能更是抛离A5足足12倍)

    性能与功耗对比

    除去超小的芯片面积和能耗外,A32可以在32位下提供和A35一样的性能。但更低功耗,让它的效能比(单位电能产出的性能)比A35还要高10%,比A5高30%,比A7高25%。A35可以通过提升频率达到A53 80-100%性能,也就是说,A32也可以在32位下达到同样的性能等级,这时候的芯片面积只有A53的68%,而功耗则只有A53的61%。

    在64位之下,A35都有代替A53构架的实力,而在32位中,A32就已经是默秒全的境界了,而且比起64位的A35构架,32位的A32更适合用在穿戴设备和物联网产品上。

    如果说A35有可能是下一代手机处理器中的小核心首选,那A32就已经是下一代穿戴设备和物联网产品的“默认方案”了。

    该用户从未签到

    新浪微博达人勋

    发表于 2016-2-25 08:06:18 | 显示全部楼层
    消息来自- 北京
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    该用户从未签到

    新浪微博达人勋

    发表于 2016-2-26 18:50:50 | 显示全部楼层
    消息来自- 上海
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