В прошлую пятницу Arm анонсировала новейшее поколение процессоров реального времени Cortex-R82. Большинство людей больше знакомы с процессорами Cortex A-серии, которые используются в качестве основных процессоров в таких устройствах, как смартфоны и планшеты, на которых работают полноценные операционные системы. Серия Cortex-R, напротив, обычно используется для высокопроизводительных приложений, требующих производительности «в реальном времени» — что означает простые, предсказуемые и чрезвычайно малые задержки отклика — в гораздо более простых программных стеках.
Более ранние процессоры Cortex R-серии не могли работать с полноценными современными операционными системами, включая Linux, потому что они использовали простой блок защиты памяти (MPU), а не более сложный блок управления памятью (MMU), необходимый для поддержки таких функций, как виртуальная память. Обычно это не воспринималось как проблема, поскольку рабочие нагрузки операционной системы реального времени (RTOS) обычно должны иметь гораздо более простые и предсказуемые контуры управления.
Реальное время против многозадачности
Cortex R-82 по-прежнему предлагает простой MPU, но он может быть дополнительно сконфигурирован с MMU, а ядра ЦП могут быть индивидуально и динамически назначены любому из них. Нил Вердмюллер из Arm выдвигает гипотезу о том, что контроллеры хранилища могут работать с разными профилями в часы пик и вне пиковой нагрузки, переназначая ядра с «чистого SSD» в реальном времени на «вычислительное хранилище» — вероятно, имея в виду встроенный анализ ИИ — по мере необходимости.
Гибкий дизайн
При использовании в приложениях, ориентированных на кэширование, таких как контроллеры хранения — в которых, по словам Арм, на долю R-серии приходится 85 процентов рынка, — 32-разрядная архитектура предыдущих проектов ставила жесткие пределы производительности. Современные твердотельные накопители обычно имеют встроенную память DRAM объемом 2 ГБ, что неудобно близко к теоретическому максимальному пределу адреса в 4 ГБ для 32-разрядного процессора.
64-разрядная архитектура R-82 объединяет его с современными процессорами массового производства, позволяя адресовать физическое адресное пространство размером до 1 ТиБ. Новая архитектура также обеспечивает поддержку дополнительных блоков Neon для обработки одиночных инструкций и множественных данных (SIMD), что обеспечивает большую гибкость при проектировании хранилищ.
Наконец, проекты Cortex-R82 с дополнительным MMU будут способны работать с полностековыми операционными системами, такими как Linux, а также — и даже параллельно — с более простой ОСРВ. Это позволит повторно использовать существующий код более высокого уровня, разработанный для полноценной среды Linux, в средах с гораздо более строгими ограничениями.
Более высокая производительность
Новый дизайн ЦП обеспечивает традиционное повышение производительности, а также архитектурные изменения.
Источник: