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[技术文章] Arm发布首款Armv8-R AArch64架构实时处理器Cortex-R82

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    Arm于2020年9月3日(英国时间)对外发布了一款新的处理器IP“ Cortex-R82”,可实现存储中的高速数据处理。它是“ Cortex-R系列”的第一个64位产品,用于需要高性能实时处理的设备。

    老wu去ARM家的官网了解了下,官方宣称:

    Cortex-R82是Arm最高性能的实时处理器,也是第一个实现Armv8-R AArch64架构的处理器。Cortex-R82处理器支持Arm Neon技术,这是高级的单指令多数据(SIMD)架构扩展。Neon可以加速信号处理算法和功能,以加快诸如机器学习之类的应用程序。

    Cortex-R82是一种有序超标量多核处理器,可支持高达1TB的DRAM存储空间,以满足“将在需要实时信号处理的领域(如下一代存储设备)带来技术创新”的产品市场需求。

    ARM 除了提供主流的Cortex-A系列CPU,还提供了用于高性能实时应用的Cortex-R系列 “实时 “处理器,广泛用于调制解调器子系统内部的5G连接解决方案,同时,R系列的另一大市场是存储解决方案,Cortex-R处理器作为主要的处理元件被用于HDD和SSD控制器。
    Cortex-R82应对存储端数据处理需求的急剧增长
    根据美国研究公司IDC(国际数据公司)的数据显示,物联网(IoT)设备生成的IoT数据量到2025年将超过79 Z字节(Z字节 想想都觉得恐怖)。此数据需要在边缘端进行实时数据处理,因为随着距离数据源越近,安全性,延迟和电源效率就会得到改善。边缘设备中的数据处理与网络流量成比例地变得越来越重要。根据Arm的说法,近年来,“Computational Storage” 计算存储领域的关注热点正在持续增长。
    从架构和微架构方面来看,Cortex-R82的一个重要的新增功能是可选择加入用于SIMD处理的NEON单元,包括新的点产品指令。这将使处理器本身具有更高性能的并行处理计算能力,使SSD控制器设计者等客户的设计更具灵活性。
    微架构的另一大变化是加入了MMU,这使得Cortex-82实际上可以作为Linux等丰富操作系统的通用CPU。如果处理器有了操作系统的加持,这对于Cortex-R系列未来的目标市场可能性来说,其实是一个相当大的变化。Arm的产品介绍主要集中在存储控制器上,既能像现在这样运行实时工作负载,又能加入丰富的操作系统,以实现更复杂的算法和更高层次的应用,而这些在裸机和实时操作系统上是不太可行的。

    据了解,Cortex-R82 支持的 Linux OS 发行版包括 Red Hat Enterprise Linus,SUSE 和 Ubuntu。
    随着存储市场的发展,将根据注重处理器架构的灵活性。Cortex-R82处理器的新特性让合作伙伴有可能设计出多达8个内核的多核实现,并根据软件中的外部需求调整存储控制器上运行的工作负载类型。例如,停车场会经常使用视频监控来识别车牌信息,而这些车牌信息以后会被用于计费。在白天,车辆登记车牌数据会被收集,这意味着大部分核心被用于密集存储。到了晚上,这些核心将用于处理计费数据,并将调整进行所需的数据分析和机器学习。随着存储控制器越来越多样化,以应对不同的市场和功能,Cortex-R82提供的架构可以提供这种极度的灵活性–降低成本和上市时间。

    Cortex-R82的出货时间
    Cortex-R82 IP 预计于2021年初开始提供,预计2021年下半年到2023年左右,使用该IP的最终半导体产品将开始出货。
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