ARM Cortex-A76
Az ARM Cortex-A76 (kódnevén Enyo) egy ARMv8.2-A utasításkészletet implementáló 64 bites központi egység, alacsony fogyasztású, nagy teljesítményű ARM mikroarchitektúra, amelyet az ARM Holdings austini tervezőközpontja tervezett a mobil piac számára. Az ARM állítása szerint 25% és 35%-kal megnövelt fixpontos és lebegőpontos teljesítményt mutat elődjéhez, a Cortex-A75 processzorhoz képest.[1]
| ARM Cortex-A76 | |
| Gyártás | 2018 |
| Tervező | ARM Holdings |
| Gyártó | TSMC |
| Max CPU órajel | 3 GHz telefon, 3,3 GHz táblagép/laptop |
| Gyártás technológia méret | 12 nm, 7 nm, 5 nm |
| Utasításkészlet | ARMv8.1-A, ARMv8.2-A, kriptográfia, RAS, ARMv8.3-A LDAPR utasítások, ARMv8.4-A skaláris szorzat |
| Architektúra | ARMv8-A: A64, A32, T32 (csak EL0 szinten) |
| Mikroarchitektúra | ARM Cortex-A76 |
| Magok száma | 1–4 klaszterenként |
| Magok nevei | Enyo (kódnév) |
| L1 gyorsítótár | 128 KiB (64 KiB utasítás- (I-cache) + paritás, 64 KiB adat- (D-cache)) magonként |
| L2 gyorsítótár | 128-512 KiB magonként |
| L3 gyorsítótár | 512 KiB-4 MiB (opcionális) |
| Előd | ARM Cortex-A75 |
| Utód | ARM Cortex-A77 |
| Változat | Arm Neoverse N1 ARM Cortex-A76AE |
| Az ARM Cortex-A76 weboldala | |
Tervezés szerkesztés
A Cortex-A76 fejlesztése 2013-ban kezdődött. Az ARM hivatalosan 2018 május 31-én jelentette be az Enyo-t a Computex expón. A Cortex-A76 az ARM Cortex-A73 és ARM Cortex-A75 utódja, bár tervezése tiszta lappal indult.
A Cortex-A76 frontend egy 4 széles dekódolású sorrendtől eltérő (out-of-order) szuperskalár kialakítás. Ciklusonként 4 utasítást tud lehívni. Az utasítás-átnevezés és kiküldés fázisában 4 Mops (Mop: makroművelet), ciklusonként 8 mikroművelet sebességet ér el. A sorrenden kívüli ablak mérete 128 bejegyzés. A backend 8 végrehajtási portot tartalmaz, futószalagja 13 fokozat hosszú, 11 fokozatnyi végrehajtási késleltetéssel.[1][2]
A mag támogatja a nem privilegizált 32 bites alkalmazásokat, ám a privilegizált alkalmazásoknak a 64 bites ARMv8-A architektúrát kell használniuk.[3] A processzor az implementált ARMv8.2-A utasításkészleten felül támogatja az ARMv8.3-A-ban megjelent Load acquire (LDAPR) utasításokat, a ARMv8.4-A skaláris szorzás utasításait, és az ARMv8.5-A PSTATE Speculative Store Bypass Safe (SSBS) bit és a spekulációs korlát (CSDB, SSBB, PSSBB) utasításokat.[4]
A memória sávszélessége 90%-kal nőtt az A75-höz képest.[5][6] Az ARM szerint, az A76 várhatóan kétszer akkora teljesítményt nyújt, mint az A73 és a mobil munkaterheléseken túli célcsoportot is célozza. A teljesítmény a „laptophasználó” technikai célközönséget ill. eszközeit célozza, beleértve a Windows 10-es eszközöket is,[7] amelyek versenyképesek lesznek az Intel Kaby Lake (7xxx) processzorral (ezek a processzorok mára a belépő szintet képviselik).[8]
A Cortex-A76 támogatja az ARM DynamIQ technológiáját, ezen belül várhatóan nagy teljesítményű magokként lesznek alkalmazva, a kisebb Cortex-A55 energiatakarékos magokkal együtt.[1]
Licencelés szerkesztés
A Cortex-A76 a licencelők számára SIP magként áll rendelkezésére, és kialakítása alkalmassá teszi arra, hogy más SIP-magokkal (például GPU, képernyővezérlő, DSP, képfeldolgozó processzor, stb.) egy lapkára, egylapkás rendszert (SoC) alkotó egységbe integrálható legyen.
Használat szerkesztés
A Cortex-A76-ot először a HiSilicon Kirin 980-ban használták.[9]
Az ARM együttműködött a Qualcommal a Cortex-A76 egy módosított változatának elkészítésében, amelyet a Qualcomm felsőkategóriás rendszereiben használtak: a Kryo 495 (Snapdragon 8cx), Kryo 485 (Snapdragon 855 és 855 Plus), valamint a középkategóriás Kryo 460 (Snapdragon 675) és Kryo 470 (Snapdragon 730) CPU-kban. A Qualcomm egyik módosítása az utasításátrendező puffer megnövelése volt a sorrenden kívüli (out-of-order) ablak méretének növelése céljából.[10]
Használják még az Exynos 990, Exynos Auto V9,[11] MediaTek Helio G90/G90T/G95, Dimensity 800 és 820, HiSilicon Kirin 985 5G és Kirin 990 4G/990 5G/990E 5G csipekben.[12][13][14]
A Cortex-A76 megtalálható a Snapdragon 855-ben, mint „nagy (big)” mag.
A Cortex-A76-et szintén „nagy (big)” mag szerepében használják az Intel Agilex D-sorozatú FPGA egylapkás rendszer (SoC) eszközökben.[15]
2020-ban Cortex-A76-et alkalmaztak (A55-ös magok mellett) a Rockchip RK3588 és RK3588S processzorokban.
ARM Cortex-A76AE szerkesztés
2018 szeptemberében jelent meg a Cortex-A76AE, a Cortex-A76 processzor továbbfejlesztett változata, egy nagy teljesítményű ARM Cortex-A processzormag, amely az intelligens autóipari alkalmazásokat célozza. Ez a vállalat első processzoros IP-je, amelyet kifejezetten autonóm járművekhez terveztek.[16][17]
Az AE család első tagja – az „AE” a Cortex-A76AE-ben az „Automotive Enhanced” rövidítése, egy új jelölés, amelyet speciális járműfedélzeti feldolgozási jellemzőkkel rendelkező chipek számára tartanak fenn. Része az Arm Safety Ready programnak, amely az Arm portfóliójában olyan termékek gyűjteménye, amelyek különböző és szigorú szintű funkcionális biztonsági szisztematikus folyamatokon és fejlesztéseken mentek keresztül.[18]
A processzor legfontosabb újítása a Dual Core Lock-Step (DCLS, kétmagos lépésenkénti zárolás) rendszer bevezetése, amely magában foglalja a Split-Lock üzemmódkapcsolási funkciót, amely a fokozottan hibatűrő kialakításokat támogatja. A Split-Lock támogatás lehetővé teszi az SoC fejlesztők ill. az OEM-ek számára, hogy a magokat két módban használják: Split módban a magok függetlenül működnek, így elérhető a legnagyobb többmagos teljesítmény; a Lock üzemmód egy vagy két CPU-párt szinkronizál a biztonságosabb, kevésbé hibára hajlamos feldolgozás érdekében. Lock üzemmódban két mag utasításonként ugyanazt a kódot hajtja végre redundáns módon, és az eredményt a processzorban lévő hardver hasonlítja össze és megszakítást generál az operációs rendszer / firmware felé, ha eltérés van a két eredmény között. Az ARM megoldása teljes mértékben a hardverre támaszkodik. Ez a system-on-chip az ASIL D-t, az ISO által meghatározott legmagasabb szintű biztonsági besorolást célozza meg.[17]
A Cortex-A76AE támogatja a DynamIQ technológiát, és 7 nm-es eljárással történő gyártásra optimalizálták.[18] Jellemzői a szuperskalár processzormag, teljes soron kívüli feldolgozás, nem blokkoló, nagy áteresztőképességű L1 gyorsítótárak. Teljesítménye a Cortex-A75-höz képest 35%-kal nagyobb magonként és energiahatékonysága 40%-kal jobb magonként.[19] Fogyasztása 30 watt alatti, és több mint 250 KDMIP[20] számítási teljesítményt érhet el.[21]
2023 első felében még nincs jele annak, hogy az A76AE magot kereskedelmi termékben alkalmaznák, ismert felhasználása nincs.
Technikai jellemzők szerkesztés
A Cortex-A76AE technikai jellemzői szinte teljesen megegyeznek a Cortex-A76 processzoréval, a különbség csak a beépített DCLS rendszer és a megnövelt memóriavédelem. A funkcióiban igen hasonlít a Cortex-A65AE processzorra.
| Architektúra | Armv8-A (Harvard) |
| Kiterjesztések |
|
| Utasításkészlet |
|
| Mikroarchitektúra |
|
| Memóriarendszer és külső interfészek | |
| Funkcionális biztonság |
|
| Egyéb |
|
- ↑ Az L3 gyorsítótárat a DynamIQ Shared Unit (DSU) egység tartalmazhatja.
Jegyzetek szerkesztés
- ↑ a b c „Arm Cortex-A76 CPU Unveiled”, Anandtech, 2018. május 31. (Hozzáférés: 2018. június 1.)
- ↑ Arm Unveils Cortex-A77, Emphasizes Single-Thread Performance (amerikai angol nyelven). WikiChip Fuse , 2019. május 26. (Hozzáférés: 2020. június 18.)
- ↑ „Arm emits Cortex-A76 – its first 64-bit-only CPU core (in kernel mode)”, The Register, 2018. május 31. (Hozzáférés: 2018. június 1.)
- ↑ ARM documentation set for Cortex-A76. infocenter.arm.com . (Hozzáférés: 2019. június 15.)
- ↑ „Arm's Cortex-A76 Could Be The First True Challenger To x86 Chips On Laptops”, Tom's Hardware, 2018. május 31. (Hozzáférés: 2018. június 1.)
- ↑ „Arm Cortex-A76 CPU deep dive”, Android Authority, 2018. május 31. (Hozzáférés: 2018. június 1.)
- ↑ „ARM’s New Cortex-A76 SoC Targets Windows Laptop Market”, Extreme Tech, 2018. május 31. (Hozzáférés: 2018. június 1.)
- ↑ „ARM promises laptop-level performance in 2019”, Ars Technica, 2018. június 1. (Hozzáférés: 2018. június 1.)
- ↑ Frumusanu, Andrei: HiSilicon Announces The Kirin 980: First A76, G76 on 7nm. www.anandtech.com . (Hozzáférés: 2020. november 13.)
- ↑ Frumusanu, Andrei: Arm's New Cortex-A77 CPU Micro-architecture: Evolving Performance. www.anandtech.com . (Hozzáférés: 2019. június 16.)
- ↑ Exynos 990 Mobile Processor: Specs, Features | Samsung Exynos (angol nyelven). Samsung Semiconductor . (Hozzáférés: 2020. június 18.)
- ↑ MediaTek: MediaTek Helio G90 Series (angol nyelven). MediaTek , 2020. június 18. (Hozzáférés: 2020. június 18.)
- ↑ MediaTek: MediaTek Dimensity 800 (angol nyelven). MediaTek , 2020. június 18. (Hozzáférés: 2020. június 18.)
- ↑ MediaTek: MediaTek Dimensity 820 (angol nyelven). MediaTek , 2020. június 18. (Hozzáférés: 2020. június 18.)
- ↑ Mark van der Zalm: Intel® Agilex™ D-Series FPGA White Paper. Intel . (Hozzáférés: 2022. október 20.)
- ↑ Cortex-A76AE (angol nyelven). ARM, 2018. (Hozzáférés: 2023. május 14.)
- ↑ a b Anton Shilov: Arm Unveils Arm Safety Ready Initiative, Cortex-A76AE Processor (angol nyelven). AnandTech, 2018. szeptember 26. (Hozzáférés: 2023. május 14.)
- ↑ a b Jean-Luc Aufranc: Arm Cortex-A76AE Processor is Designed for Autonomous Driving Applications (angol nyelven). CNX Software, 2018. szeptember 27. (Hozzáférés: 2023. május 14.)
- ↑ Cortex-A76AE - Product Datasheet (angol nyelven) (pdf). Arm Ltd., 2019. augusztus 29. (Hozzáférés: 2023. május 14.)
- ↑ KDMIP = Kilo-Dhrystone MIPS
- ↑ Kyle Wiggers: Arm unveils 7nm Cortex-A76AE, the ‘world’s first autonomous-class’ car processor (angol nyelven). VentureBeat, 2018. szeptember 26. (Hozzáférés: 2023. május 14.)
- ↑ Arm Cortex-A Processor Comparison Table (angol nyelven). Arm Ltd., 2021. június 2. (Hozzáférés: 2023. május 14.)
Fordítás szerkesztés
Ez a szócikk részben vagy egészben az ARM Cortex-A76 című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
Források szerkesztés
- Cortex-A76 (angol nyelven). Processors. Arm Limited, 2022. (Hozzáférés: 2023. május 14.)
- Cortex-A76 (angol nyelven). Microarchitectures - ARM. WikiChip, 2020. október 17. (Hozzáférés: 2023. május 14.)
További információk szerkesztés
Kapcsolódó szócikkek szerkesztés
- ARM Cortex-A75, előd
- ARM Cortex-A77, utód
- Az ARMv8-A magok összehasonlítása, ARMv8 család
