高端CPU,鹿死谁手还未可知?

本周Imagination公司公布了一款新版MIPS架构,这让ARM致力于同Intel在移动平台外的高端异构应用领域竞争变得难度更高。在许多高端消费和移动应用方面ARM也不会好过,如果Imagination公司打算在这里做些动作。

该公司已经发布了高效的MIPS I级I6400 Warrior CPU系列,这是第一款结合64位体系结构和硬件虚拟化技术IP内核,通过多线程、多核、多集群一致性处理来提供可扩展性能。

按照Imagination执行副总裁Tony King-Smith的说法,64位MIPS Warrior核心将改变从移动设备到数据中心服务器的CPU游戏规则。

新的MIPS Warrior I级处理器核心的目标,他说,面向主流64位处理应用,包括嵌入式、移动平台、数字消费、先进通信、网络和存储,他声称这是单一MIPS内核系列所能解决的最广泛应用集合。

“相较于竞品,I6400更高效、更灵活、扩展性更好”他说,其特性组合显然适合于广泛的下一代应用需求,包括智能手机和平板电脑。

伴随其它优点,I6400拥有一个高效的、可扩展的64位架构,开发人员可以使用它来在广泛的应用中找到满足性能价格比的设计。King-Smith 说,相较于同级领先竞争对手,它实现了超出50%的CoreMark性能和高出30%的DMIPS性能。

它还集成了竞争对手核心(比如来自ARM)中所没有的一个特性——支持硬件多线程:每个核心多达四个硬件线程,King-Smith表示,该技术得以让每个时钟周期执行来自多个线程的多个指令流。

“初步基准测试显示,添加第二个线程导致流行的行业基准测试结果有40-60%性能提升,包括SPECint和EEMBC的CoreMark测试,”他说,“代价是不到10%的集群面积增加。”

尽管新架构可以支持更多特性,当前I6500核心实现融合了复杂和灵活的硬件虚拟化功能,可支持多达14个安全/非安全的客户机操作系统。

为提供坚如磐石的安全性, King-Smith说,I6400内核进行了优化,以支持多个独立的安全现场和多个独立的执行域。 “该架构可灵活扩展,以在横跨多个应用程序和内容源环境下支持同时安全内容传输、安全支付、身份保护以及更多其它类安全应用”他说。

该I6400拥有先进的电源管理功能,除其他技术外,在异构集群中还为每个核心提供一个专有时钟和专有电压,同时维护CPU间的一致性,因此睡眠核心仅在需要时才会被唤醒。

注意到许多网络基础设施应用的需求,如无线基站等,King-Smith说,I6400同时支持单精度和双精度能力,这两者在通用计算以及改进控制系统处理中非常常见。

由于许多高端移动应用程序需要高强度的图形和视频类数据并行处理能力,I6400拥有128位SIMD支持,并带有一些相关指令,这些指令易于得到高级语言支持,如C或OpenCL,以进行快速和简单的新代码开发,同时也可使用现有代码。

I6400的SIMD支持不同宽度的整数(8、16、32和64位)和浮点(32、64位)数据类型,使得它在跨越音频、视频、视觉以及其它计算密集型应用案例中表现都非常高效。

Imagination也投入了大量的工作,以改善和扩展MIPS架构的多核一致性能力,这主要通过使用基于一种新型多核一致性互连架构的一款新型一致性管理结构来实现(下图)。

“它支持每个集群最多六个核心的多核配置,其中一个集群中的多个核心可以有不同的综合目标,”他说,“并且在不同时钟频率和不同电压下工作。”

该一致性管理结构还采用了其他一些高性能的特性,相较于前代产品有更宽总线、硬件预取和更低延迟。

针对一些高端应用程序,它们需要使用CPU、GPU、DSP和其它处理单元的各种混合异构集群,他表示,I6400非常严谨的设计赋予它强大的多线程能力,以应对需要不同线程、内核和集群组合的应用需求。I6400的多集群结构配置最高支持64个集群。

新I6400内核系列基于MIPS第6发布版(R6)架构,具有一些新指令,这些新指令面向增强性能的JIT、JavaScript、浏览器、android中的PIC(位置无关的代码),以及今天更大规模的工作负载。

作为MIPS32架构的真实超集,MIPS64架构并不需要单独的ISA、数据通路或模式切换,避免硅片面积和功耗的浪费。

通过PRPL开源基金会完成的第一个项目是在开源仿真器QEMU中引入对MIPS64 R6架构的支持,目前在GitHub网站可以找到可用版本。通过QEMU,开发人员可以开始开发面向64位I6400核心的应用程序和软件。

King-Smith 说,Imagination已经与多个领先I6400授权合作伙伴达成协议,一般来说预计在2014年12月一些方案就将上市。
本文来源:
http://www.embedded.com/electronics-blogs/cole-bin/4434034/Imagination-m...

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