迎接MIPS I6400,面向64位计算革命的CPU之选

当我们首次推出了突破性的MIPS Warrior家族之时,我们便承诺将同时提供具备颠覆性和全面性的32位和64位CPU路线图,集成新的创新体系结构特性,为广泛应用提供一流性能和效率。

我们推出的第一款CPU是MIPS P5600,它是一款高端32位处理器,面向移动平台应用处理器、家庭娱乐、家庭网络、汽车等众多市场。您可以阅读本博客文章来了解更多关于该强大CPU如何集成在高端移动SoC中。

然而今天我们的重点是64位计算,自从谷歌的Dave Burke在Google I/O 2014上介绍Android L后,谈到该领域的兴奋之声已经不绝于耳。Android L是该知名操作系统的最新迭代版本,支持三种主要的64位CPU架构,包括MIPS64。

我们今天介绍的CPU是MIPS I6400,它是一个全新设计,是以性能效率作为MIPS架构设计原则的一个具体实现。您可以阅读更多关于该CPU如何超出竞品、已实现版本中有何新奇和独特的特性以及它在大Imagination蓝图中所处位置如何。

MIPS I6400一瞥:MIPS64、同时多线程和硬件虚拟化

MIPS I6400是业界第一款64位CPU IP核,它将多项创新技术结合在一个紧凑但又非常强大的处理器中。它是一个双发射、顺序设计,支持同时多线程技术(SMT)和采用最先进的微架构——基于MIPS64第6发布版,这是非常成功的MIPS64架构的最新版本。该新款64位MIPS CPU自带诸多高端特性,包括高级硬件虚拟化功能以及基于MIPS SIMD架构(MSA)的一个快速SIMD引擎。

新款I级MIPS I6400 CPU采用了多项微体系结构级改进

新款I级MIPS I6400 CPU采用了多项微体系结构级改进

MIPS I6400代表了新一代多线程CPU。 得益于更低延迟、更宽总线和改善的预取技术,二级高速缓存和系统内存性能大幅增加。对于分支预测我们也做了改进,实现了高级load/store连接部件,并内置了一个高性能、兼容IEEE754-2008、128位的SIMD引擎。

在更小面积和更低功耗下提供领先性能

MIPS I6400是一个非常高效的CPU,可以在多个市场中取得很好的扩展性,它在一个很小的尺寸面积内提供高端性能(在28nm实现时硅面积仅为1平方毫米),同竞品相比功耗也更低。

借助于先进的特性集合,MIPS I6400在同类产品中性能处于绝对领先地位;相比竞争对手核心,它的性能超出70%。举例来说,在类似面积下,单核心、双线程MIPS I6400CPU比竞品64位CPU性能上超出30〜50%(每MHz的DMIPS值或CoreMark值)。

MIPS I6400CPU于同类产品中在性能、功耗、面积方面都取得绝对领先

MIPS I6400CPU于同类产品中在性能、功耗、面积方面都取得绝对领先

这样突破性的结果,出现在多个基准测试程序中,无论是CPU专用还是通用系统负载。众所周知,许多公司提供的真实世界性能要明显低于他们在测试程序中的宣称性能。在这里我们非常自豪,因为我们创造出现实世界取得卓越性能的处理器IP,我们也始终坚持提供可靠的基准测试程序数据。

MIPSI6400采用了一系列先进的技术,如SIMD和多线程,使基于Linux的操作系统(android,Firefox OS,Tizen等)、移动端最广泛的应用(如网页浏览和多媒体处理)取得巨大不同表现。

I6400的初步结果表明,增加第二个线程能使SPECint或CoreMark测试性能提升40-50%,而这仅增加了不到10%的集群芯片面积。

构建完整的新一代64位计算平台

Imagination理解面向各类应用的CPU所需考虑的设计和扩展问题的复杂性,从多线程到多核再到多集群。新款MIPS I6400 CPU每核心支持最多四个线程,一个集群可集成多达六个核心。多线程特性使得每个时钟周期可以执行来自多个线程的多个指令流。

下图显示了一个高性能、低功耗的配置,其中4个 MIPS I6400 CPU配置在峰值频率上运行以应对苛刻工作负载,而另外两个核心则以很低的频率运行,以节省功耗并处理计算需求低的任务。

包含多个MIPS I6400 CPU、一致性管理器和额外控制器或寄存器组的一个集群

包含多个MIPS I6400 CPU、一致性管理器和额外控制器或寄存器组的一个集群

这种配置构建了一个真正异构设计的基础。系统架构师可以设计出下一代SoC,包括多个MIPS处理器集群,PowerVR多媒体处理器(图形、视频、视觉)和Ensigma连接引擎。下图显示了一些公司如何结合我们的硬件IP来设计针对移动和消费类应用的处理器。

我们拥有面向下一代64位处理器的丰富硅IP产品组合

我们拥有面向下一代64位处理器的丰富硅IP产品组合

我们已经投入了大量时间和精力,为一系列操作系统优化我们的IP产品。例如,我们一直与谷歌密切合作,以确保Android系统的每一次迭代(包括即将推出的Android L)可以在MIPS架构上以最佳效率运行。

MIPS第6发布版架构引入了新的指令,可以加快Android相关的一些重点领域和关键工作负载的性能:JIT编译,Javascript,网页浏览,PIC(位置无关的代码 - Android的编译结果)。

32位和64位二进制程序文件可以在MIPS64 CPU上完美运行,而不需要单独的ISA或模式切换。此外,新成立的PRPL基金会,也有助于推动生态系统自主创新以及MIPS32位和64位核心开发,利用开发者社区能够推动MIPS积极参与到下一代设备和市场中。

结束语

基于已验证的高性能MIPS64架构,MIPS I6400 CPU专为解决迁移到64位计算所遇到的问题而设计,可以面向一系列应用,包括移动平台、家庭娱乐、汽车、网络、存储等等。

目前有多个不同市场企业者已经获取这款处理器授权,也有许多企业者积极参与到生态系统建设中,他们被大量技术优势以及广阔的、成熟的64位软件和已经存在的MIPS周边生态系统工具带来的益处所吸引。

64位MIPS CPU已使用超过20年,横跨游戏机和超高性能的网络设备。二十年来,我们一直在创新64位CPU技术,这些底蕴促成了该新款I级MIPS设计的推出。

最后,我们保持一项传统,在庆祝MIPS新产品发布时将为Android机器人带来点不同的东西。如果上一次我们为它引入了光线追踪技术,这一次我们坚守经典版本,同时增加了一些战士式元素。

你觉得我们新款MIPS I6400 CPU如何?您认为多线程和多核将会应用在什么地方?请在下面方框中留下您的观点。

编者按
•SPECint 是标准性能测试公司(SPEC)维护的基准测试程序,用于测试CPU整数性能
•CoreMark 是由EEMBC开发的一个简单而又复杂的基准测试程序,专门用来设计测试CPU的功能
•DMIPS是在运行Dhrystone基准测试程序后获取的结果再除以1757后的通用表示
•该定制android机器人基于deviantART艺术家Irskaad的原始设计

原文链接:
http://blog.imgtec.com/mips-processors/meet-mips-i6400-warrior-cpu-for-6...

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