手机和平板的芯:ARM处理器前身今世
最新的Cortex A15目前还没有成品芯片上市,最早可能要到2012年上市。Cortex A15和Cortex A9/A8同样采用了ARMv7-A Cortex架构,处理器内核数量最多为4个,和Cortex A9相同,处理核心之间通过AMBA 4技术互联,支持一系列ISA,能够在不断下降的功耗、散热和成本预算基础上提供高度可扩展性解决方案,广泛适用于下一代智能手机、平板机、大屏幕移动计算设备、高端数字家庭娱乐终端、无线基站、企业基础架构产品等等。
Cortex A15指令集
- ARM
- Thumb-2
- TrustZone security technology
- NEON Advanced SIMD
- DSP&SIMD extensions
- VFPv4 Floating point
- Jazelle RCT
- Hardware virtualization support
- Large Physical Address Extensions(LPAE)
ISA指令集方面,新的Cortex A15除了继承ARMv7系统,增加了Large Physical Address Extensions (LPAE),使得处理器最高可以访问多达1TB的内存,能有助于扩大计算设备的内存容量和带宽。
而在缓存方面,新的Cortex A15极大的优化了一级缓存,数据和指令各拥有独立的32KB缓存,延迟得到极大降低,另外功耗也得到明显改善,核心之间的交流也得到增强,支持多核开发的软件开发也得到极大改善。在二级缓存,方面,Cortex A15提供高达4MB的二级缓存,支持的速率也更高,显著降低了芯片的功耗。
而针对多核这一发展趋势,ARM也没有止步,新增加的AMBA 4技术专门为多核的Cortex A15设计,使得核心能够更好的利用缓存,而软件的开发也得到了简化。结果是那些对高带宽要求的应用包括游戏,服务和网络能够有效的将多和凝聚起来,提高运算效率。
另外针对Cortex A9的多媒体性能表现不如预期,ARM在新的Cortex A15上又重新把NEON高级SIMD指令集和Floating-Point Unit(FPU)作为必配融入到Cortex A15,使得的媒体处理器速度得到显著提高。
值得注意的是新的浮点单元采用了VFPv4架构相对VFPv3能够提供更高的性能,而且新的VFPv4架构也将荣早期基于ARM浮点单元协处理器。
随着科技的不断进步,首批Cortex A15将采用32nm、28nm(TSMC/GlobalFoundries)工艺制造,未来会一直延伸到20nm。Cortex A15主频最高可达2.5GHz,并可根据不同应用领域灵活调整,比如智能手机和移动计算的1-1.5GHz单/双核心、数字家庭娱乐的1-2GHz双/四核心、家庭和Web 2.0服务器的1.5-2.5GHz四/八核心乃至更大规模互联。
作为Cortex-A系列家族的最新成员,Cortex-A15是一颗具备广泛软件与功能兼容性的处理器,为操作系统虚拟化、软错误纠正、更大内存寻址能力、系统一致性提供了高效的硬件支持, 同时保留该系列低功耗设计优势,以及全面的应用兼容性,可立即投入现有开发者、软件生态系统,包括Google Android、Adobe Flash Player、Java SE、JavaFX、Linux、Windows Embedded Compact 7、Symbian、Ubuntu,还有七百多家ARM Connected Community社区成员提供应用软件、硬件、软件开发工具、中间件、SoC设计设备。
Cortex-A15处理器将获得同步开发、专门优化的ARM物理IP的支持,同时还会支持一系列ARM技术,包括AMBA 4兼容CoreLink系统IP、CoreSight调试和追踪IP、Mali图形核心和一系列开发工具。