พอร์ทัลข่าวและการวิเคราะห์ "เวลาของอิเล็กทรอนิกส์" ตัวควบคุมแรม คุณสมบัติของมัน

ARM ได้เปิดตัวโปรเซสเซอร์ Cortex-A7 ที่ประหยัดพลังงานซึ่งออกแบบมาเพื่อใช้ร่วมกับ Cortex-A15 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเทคโนโลยีการจัดการพลังงานแบบมัลติคอร์ที่แตกต่างกัน

A7 เป็นโปรเซสเซอร์แบบ dual-instruction ที่มีไปป์ไลน์แปดขั้นตอนซึ่งได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ แต่รองรับการจำลองเสมือนและการกำหนดแอดเดรสแบบขยายเช่นเดียวกับ A15 ARM กำลังมองหาพันธมิตรเพื่อใช้ประโยชน์จากการรวมกันของแกน A7 และ A15 เพื่อรองรับแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายเพื่อจัดหาโซลูชั่นที่ประหยัดพลังงาน อีกทางเลือกหนึ่ง คุณสามารถใช้ A7 ในการใช้งานแบบแกนเดียวหรือแบบดูอัลคอร์ในสมาร์ทโฟนราคาประหยัด

ARM คาดว่าสมาร์ทโฟนจะมีชิปแบบมัลติคอร์ในปี 2556 ซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างโปรเซสเซอร์ A15 แบบดูอัลคอร์และ A7 แบบดูอัลคอร์

กลยุทธ์การแบ่งปันสองคอร์ที่แตกต่างกันช่วยเพิ่มอายุการใช้งานแบตเตอรี่ผ่านการจัดการพลังงานที่ยืดหยุ่น การสลับแกนแบบไดนามิกสามารถทำให้โปร่งใสกับแอปพลิเคชันและมิดเดิลแวร์ที่ทำงานบนโปรเซสเซอร์ที่สนับสนุนโดยข้อกำหนดใหม่ของ AMBA 4 ACE Coherency Extensions การย้ายงานระหว่างแกน A7 และ A15 ได้รับการจัดการโดยระบบเดียวกันที่จัดการการปรับแรงดันไฟฟ้าแบบไดนามิกและความถี่

เนื่องจากโปรเซสเซอร์ A7 ผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยี 28 นาโนเมตร ขนาดจึงเล็กกว่า Cortex-A8 ขนาด 45 นาโนเมตรถึงห้าเท่า ในขณะเดียวกัน A7 ก็โดดเด่นด้วยประสิทธิภาพที่เหนือกว่าและประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่เหนือกว่ามาก โปรเซสเซอร์ A7 แบบดูอัลคอร์ใช้พลังงานน้อยกว่าโปรเซสเซอร์ A9 แบบดูอัลคอร์ 40 นาโนเมตรถึง 70%

ตัวแทนของ ARM ระบุว่าความต้องการโปรเซสเซอร์ A7 จากผู้ได้รับอนุญาตมีสูงมาก บริษัทที่พร้อมสนับสนุนเทคโนโลยีใหม่ในระดับฮาร์ดแวร์ ได้แก่ Broadcom, Freescale, HiSilicon, Samsung, ST-Ericsson และ Texas Instruments ขณะที่ผู้พัฒนาซอฟต์แวร์ ได้แก่ Compal, LG Electronics Linaro, OK Labs, QNX, Redbend และ Sprint

พื้นที่ของโปรเซสเซอร์ 28nm Cortex-A7 น้อยกว่า 0.5 ตร.มม. มันทำงานที่ 1.2 GHz ในการกำหนดค่าแบบ single และ multi-core วิธีการใช้โปรเซสเซอร์ Cortex-A7 แบบสแตนด์อโลนในสมาร์ทโฟนราคาต่ำกว่า 100 ดอลลาร์ในปี 2556-2557 ซึ่งให้ประสิทธิภาพทัดเทียมกับสมาร์ทโฟนราคา 500 ดอลลาร์ในปัจจุบัน

เทคโนโลยีการทำงานร่วมกันของ A7 และ A15 จะช่วยให้ส่วนประกอบเหล่านี้สามารถใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคที่มีกำลังประมวลผลสูงและประหยัดพลังงานสูง

การผลิตโปรเซสเซอร์ A7 จะเริ่มขึ้นในช่วงครึ่งแรกของปี 2555

ชิป ARM ตัวแรกปรากฏขึ้นเมื่อสามทศวรรษที่แล้วด้วยความพยายามของ Acorn Computers บริษัท อังกฤษ (ปัจจุบันคือ ARM Limited) แต่เป็นเวลานานที่พวกเขาอยู่ในเงาของโปรเซสเซอร์สถาปัตยกรรม x86 ที่มีชื่อเสียงกว่า ทุกอย่างกลับหัวกลับหางเมื่ออุตสาหกรรมไอทีเปลี่ยนไปสู่ยุคหลังคอมพิวเตอร์ เมื่อโลกไม่ได้ถูกควบคุมโดยพีซีอีกต่อไป แต่ถูกควบคุมโดยอุปกรณ์เคลื่อนที่

คุณสมบัติของสถาปัตยกรรม ARM

มันคุ้มค่าที่จะเริ่มต้นด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าในสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ x86 ซึ่งตอนนี้ใช้โดย Intel และ AMD ชุดคำสั่ง CISC (Complex Instruction Set Computer) ถูกนำมาใช้แม้ว่าจะไม่ได้อยู่ในรูปแบบที่บริสุทธิ์ก็ตาม ดังนั้นคำสั่งที่ซับซ้อนจำนวนมากในโครงสร้างซึ่งเป็นจุดเด่นของ CISC เป็นเวลานานจึงถูกถอดรหัสเป็นคำสั่งง่ายๆก่อนแล้วจึงประมวลผลเท่านั้น เห็นได้ชัดว่าห่วงโซ่ของการกระทำทั้งหมดนี้ใช้พลังงานเป็นจำนวนมาก

ชิปสถาปัตยกรรม ARM ที่มีชุดคำสั่ง Reduced Instruction Set Computer (RISC) ทำหน้าที่เป็นทางเลือกที่ประหยัดพลังงาน ข้อดีของมันอยู่ที่ชุดคำสั่งง่ายๆ ชุดแรกขนาดเล็กที่ประมวลผลด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด เป็นผลให้สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์สองตัว x86 และ ARM อยู่ร่วมกันอย่างสันติ (อันที่จริง ไม่ค่อยสงบนัก) ในตลาดเครื่องใช้ไฟฟ้า ซึ่งแต่ละอย่างก็มีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง

สถาปัตยกรรม x86 อยู่ในตำแหน่งที่มีความหลากหลายมากขึ้นในแง่ของงานที่สามารถทำได้ รวมถึงแม้แต่งานที่ใช้ทรัพยากรมาก เช่น การตัดต่อภาพถ่าย เพลง และวิดีโอ ตลอดจนการเข้ารหัสและการบีบอัดข้อมูล ในทางกลับกัน สถาปัตยกรรม ARM "เลิกใช้" เนื่องจากใช้พลังงานต่ำมากและโดยทั่วไปแล้วมีประสิทธิภาพเพียงพอสำหรับวัตถุประสงค์ที่สำคัญที่สุดในปัจจุบัน: การวาดหน้าเว็บและการเล่นเนื้อหาสื่อ

รูปแบบธุรกิจของ ARM Limited

ขณะนี้ ARM Limited มีส่วนร่วมในการพัฒนาสถาปัตยกรรมตัวประมวลผลอ้างอิงและการออกใบอนุญาตเท่านั้น การสร้างโมเดลชิปเฉพาะและการผลิตจำนวนมากในภายหลังนั้นเป็นธุรกิจของผู้ได้รับใบอนุญาต ARM ซึ่งมีจำนวนมาก ในบรรดาบริษัทเหล่านี้มีบริษัทที่รู้จักกันในวงแคบๆ เช่น STMicroelectronics, HiSilicon และ Atmel รวมถึงบริษัทยักษ์ใหญ่ด้านไอทีซึ่งมีชื่ออยู่ในปากของทุกคน ไม่ว่าจะเป็น Samsung, NVIDIA และ Qualcomm รายชื่อบริษัทที่ได้รับใบอนุญาตทั้งหมดสามารถดูได้จากหน้าที่เกี่ยวข้องของเว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ ARM Limited

ผู้รับใบอนุญาตจำนวนมากดังกล่าวมีสาเหตุหลักมาจากแอปพลิเคชันมากมายสำหรับโปรเซสเซอร์ ARM และอุปกรณ์พกพาเป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของภูเขาน้ำแข็ง ชิปราคาไม่แพงและประหยัดพลังงานถูกนำมาใช้ในระบบฝังตัว อุปกรณ์เครือข่าย และเครื่องมือวัด เทอร์มินัลการชำระเงิน โมเด็ม 3G ภายนอก และเครื่องวัดอัตราการเต้นหัวใจของนักกีฬาล้วนใช้สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ ARM

นักวิเคราะห์ระบุว่า ARM Limited เองได้รับค่าสิทธิ $0.067 จากชิปแต่ละตัวที่ผลิต แต่นี่เป็นจำนวนเฉลี่ยมากเนื่องจากราคาของโปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์รุ่นล่าสุดนั้นเหนือกว่าชิปแบบ single-core ของสถาปัตยกรรมที่ล้าสมัยอย่างมาก

ระบบชิปตัวเดียว

จากมุมมองทางเทคนิค การเรียกโปรเซสเซอร์ชิปสถาปัตยกรรม ARM นั้นไม่ถูกต้องทั้งหมด เพราะนอกจากหนึ่งคอร์ประมวลผลแล้ว ยังรวมส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องอีกจำนวนหนึ่งด้วย เหมาะสมกว่าในกรณีนี้คือคำว่า single-chip system และ system-on-a-chip (จากระบบภาษาอังกฤษบนชิป)

ดังนั้น ระบบชิปเดี่ยวล่าสุดสำหรับสมาร์ทโฟนและคอมพิวเตอร์แท็บเล็ตจึงประกอบด้วยตัวควบคุม RAM, ตัวเร่งกราฟิก, ตัวถอดรหัสวิดีโอ, ตัวแปลงสัญญาณเสียง และโมดูลการสื่อสารไร้สายเสริม ชิปที่มีความเชี่ยวชาญสูงอาจรวมถึงตัวควบคุมเพิ่มเติมสำหรับการโต้ตอบกับอุปกรณ์ต่อพ่วง เช่น เซ็นเซอร์

ส่วนประกอบส่วนบุคคลของระบบชิปตัวเดียวสามารถพัฒนาได้โดยตรงโดย ARM Limited หรือโดยบุคคลที่สาม ตัวอย่างที่ชัดเจนคือตัวเร่งกราฟิก ซึ่งนอกเหนือจาก ARM Limited (กราฟิก Mali) แล้ว ยังได้รับการพัฒนาโดย Qualcomm (กราฟิก Adreno) และ NVIDIA (กราฟิก GeForce ULP)

อย่าลืมเกี่ยวกับบริษัท Imagination Technologies ซึ่งไม่ได้ทำอย่างอื่นนอกจากออกแบบตัวเร่งกราฟิก PowerVR เลย แต่เธอเป็นเจ้าของตลาดกราฟิกมือถือเกือบครึ่งหนึ่งทั่วโลก: อุปกรณ์ Apple และ Amazon, แท็บเล็ต Samsung Galaxy Tab 2 รวมถึงสมาร์ทโฟนราคาไม่แพงที่ใช้โปรเซสเซอร์ MTK

รุ่นชิปดั้งเดิม

สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ที่ล้าสมัยแต่ยังคงแพร่หลายคือ ARM9 และ ARM11 ซึ่งเป็นของตระกูล ARMv5 และ ARMv6 ตามลำดับ

อาร์ม9. ชิป ARM9 สามารถเข้าถึงความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่ 400 MHz และมักจะติดตั้งภายในเราเตอร์ไร้สายของคุณและโทรศัพท์มือถือรุ่นเก่าแต่ยังคงเชื่อถือได้ เช่น Sony Ericsson K750i และ Nokia 6300 สิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับชิป ARM9 คือชุดคำสั่ง Jazelle ซึ่งช่วยให้ ทำงานกับแอปพลิเคชัน Java ได้อย่างสะดวกสบาย (Opera Mini, Jimm, Foliant เป็นต้น)

อาร์ม11. โปรเซสเซอร์ ARM11 มีชุดคำสั่งเพิ่มเติมเมื่อเทียบกับ ARM9 และความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่สูงกว่ามาก (สูงสุด 1 GHz) แม้ว่าพลังงานของโปรเซสเซอร์จะไม่เพียงพอสำหรับงานสมัยใหม่ก็ตาม อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการใช้พลังงานต่ำและที่สำคัญไม่น้อยไปกว่าราคา ชิป ARM11 จึงยังคงใช้ในสมาร์ทโฟนระดับเริ่มต้น: Samsung Galaxy Pocket และ Nokia 500

ชิปยุคใหม่

ชิปสถาปัตยกรรม ARM ใหม่ทั้งหมดไม่มากก็น้อยเป็นของตระกูล ARMv7 ซึ่งตัวแทนเรือธงมีแปดคอร์และความถี่สัญญาณนาฬิกามากกว่า 2 GHz แล้ว แกนประมวลผลที่พัฒนาโดยตรงโดย ARM Limited เป็นของสาย Cortex และผู้ผลิตระบบชิปเดี่ยวส่วนใหญ่ใช้โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ มีเพียง Qualcomm และ Apple เท่านั้นที่สร้างการปรับเปลี่ยนของตนเองตาม ARMv7 - ครั้งแรกเรียกว่า Scorpion and Krait และครั้งที่สอง - Swift

อาร์ม คอร์เทกซ์-A8.ในอดีต แกนประมวลผลแรกของตระกูล ARMv7 คือ Cortex-A8 ซึ่งเป็นพื้นฐานของ SoC ที่รู้จักกันดีในยุคนั้น เช่น Apple A4 (iPhone 4 และ iPad) และ Samsung Hummingbird (Samsung Galaxy S และ Galaxy Tab) แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพประมาณสองเท่าเมื่อเทียบกับ ARM11 รุ่นก่อน นอกจากนี้ คอร์ Cortex-A8 ยังได้รับตัวประมวลผลร่วม NEON สำหรับการประมวลผลวิดีโอความละเอียดสูงและรองรับปลั๊กอิน Adobe Flash

จริงอยู่ ทั้งหมดนี้ส่งผลเสียต่อการใช้พลังงานของ Cortex-A8 ซึ่งสูงกว่าของ ARM11 อย่างมาก แม้จะมีความจริงที่ว่าชิป ARM Cortex-A8 ยังคงใช้ในแท็บเล็ตราคาประหยัด (ระบบชิปเดี่ยว Allwiner Boxchip A10) แต่วันที่วางตลาดก็เห็นได้ชัดว่ามีหมายเลข

อาร์ม คอร์เทกซ์-A9.ตาม Cortex-A8 ARM Limited ได้เปิดตัวชิปรุ่นใหม่ - Cortex-A9 ซึ่งปัจจุบันเป็นชิปที่พบมากที่สุดและครองตลาดเฉพาะกลุ่มราคากลาง ประสิทธิภาพของคอร์ Cortex-A9 เพิ่มขึ้นประมาณสามเท่าเมื่อเทียบกับ Cortex-A8 และยังเป็นไปได้ที่จะรวมสองหรือแม้แต่สี่คอร์ในชิปตัวเดียว

โปรเซสเซอร์ร่วม NEON ได้กลายเป็นทางเลือกแล้ว: NVIDIA ได้ยกเลิกระบบนี้ในระบบชิปเดี่ยว Tegra 2 และตัดสินใจที่จะเพิ่มพื้นที่ว่างสำหรับตัวเร่งกราฟิก จริงอยู่ ไม่มีอะไรดีเกิดขึ้นเพราะแอปพลิเคชันเครื่องเล่นวิดีโอส่วนใหญ่ยังคงมุ่งเน้นไปที่ NEON ที่ผ่านการทดสอบตามเวลา

ในช่วง "รัชสมัย" ของ Cortex-A9 นั้น แนวคิด big.LITTLE ที่เสนอโดย ARM Limited ปรากฏขึ้นเป็นครั้งแรก ซึ่งระบบชิปเดี่ยวควรมีทั้งแกนประมวลผลที่ทรงพลังและอ่อนแอ แต่ประหยัดพลังงาน การนำแนวคิด big.LITTLE ไปใช้ครั้งแรกคือระบบบนชิป NVIDIA Tegra 3 ที่มีคอร์ Cortex-A9 สี่คอร์ (สูงสุด 1.7 GHz) และคอร์คู่ที่ประหยัดพลังงานชุดที่ 5 (500 MHz) สำหรับงานเบื้องหลังง่ายๆ

ARM Cortex-A5 และ Cortex-A7เมื่อออกแบบแกนประมวลผล Cortex-A5 และ Cortex-A7 ARM Limited ได้ดำเนินการตามเป้าหมายเดียวกัน นั่นคือเพื่อให้เกิดการประนีประนอมระหว่างการใช้พลังงานขั้นต่ำของ ARM11 และความเร็วที่ยอมรับได้ของ Cortex-A8 เราไม่ลืมเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการรวมสองหรือสี่คอร์ - ชิปมัลติคอร์ Cortex-A5 และ Cortex-A7 กำลังทยอยวางจำหน่าย (Qualcomm MSM8625 และ MTK 6589)

ARM Cortex-A15.แกนประมวลผล Cortex-A15 กลายเป็นความต่อเนื่องเชิงตรรกะของ Cortex-A9 - เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่ชิปสถาปัตยกรรม ARM จัดการให้ตรงกับประสิทธิภาพของ Intel Atom อย่างคร่าว ๆ และนี่ก็เป็นความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่แล้ว ไม่ใช่เพื่ออะไร Canonical ได้ระบุโปรเซสเซอร์ ARM Cortex-A15 แบบดูอัลคอร์หรือ Intel Atom ที่คล้ายกันในความต้องการของระบบสำหรับเวอร์ชันของ Ubuntu Touch OS พร้อมการทำงานหลายอย่างพร้อมกัน

แกดเจ็ตจำนวนมากที่ใช้ NVIDIA Tegra 4 พร้อมคอร์ ARM Cortex-A15 สี่คอร์และคอร์เท็กซ์ A7 ที่ห้าจะวางจำหน่ายเร็ว ๆ นี้ ตาม NVIDIA แนวคิด big.LITTLE ถูกเลือกโดย Samsung: "หัวใจ" ของสมาร์ทโฟน Galaxy S4 คือชิป Exynos 5 Octa ที่มีคอร์ Cortex-A15 สี่คอร์และคอร์ Cortex-A7 ที่ประหยัดพลังงานจำนวนเท่ากัน

โอกาสในอนาคต

แกดเจ็ตมือถือที่ใช้ชิป Cortex-A15 ยังไม่วางจำหน่ายจริงและแนวโน้มหลักในการพัฒนาสถาปัตยกรรม ARM นั้นเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว ARM Limited ได้เปิดตัวโปรเซสเซอร์ตระกูลถัดไปของ ARMv8 อย่างเป็นทางการแล้ว ซึ่งจะเป็นแบบ 64 บิตบังคับ คอร์ Cortex-A53 และ Cortex-A57 เปิดยุคใหม่ของโปรเซสเซอร์ RISC: คอร์แรกคือประหยัดพลังงาน และคอร์เทกซ์ที่สองคือประสิทธิภาพสูง แต่ทั้งคู่สามารถทำงานกับ RAM จำนวนมากได้

ผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคยังไม่ได้สนใจเป็นพิเศษในตระกูลโปรเซสเซอร์ ARMv8 แต่ผู้ได้รับใบอนุญาตรายใหม่กำลังวางแผนที่จะนำชิป ARM เข้าสู่ตลาดเซิร์ฟเวอร์: AMD และ Calxeda แนวคิดนี้เป็นนวัตกรรม แต่ก็มีสิทธิ์ที่จะมีชีวิต: ตัวเร่งความเร็วกราฟิก NVIDIA Tesla ตัวเดียวกันซึ่งประกอบด้วยแกนหลักจำนวนมากได้พิสูจน์ประสิทธิภาพของพวกเขาในฐานะโซลูชันเซิร์ฟเวอร์ในทางปฏิบัติ

สวัสดีผู้อ่านที่รักของเรา วันนี้เราจะบอกคุณเกี่ยวกับสถาปัตยกรรมของโปรเซสเซอร์ Cortex a53

คุณไม่สงสัยเลยด้วยซ้ำว่าแกดเจ็ตของคุณทำงานได้กี่เครื่องด้วยโปรเซสเซอร์นี้ มีคนไม่กี่คนที่รู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของแกนเทคโนโลยีและสิ่งที่ทำให้พวกมันแตกต่างจากกัน ในบทความนี้ คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของ Cortex a53 ที่เป็นที่นิยมโดยเฉพาะ

ลักษณะเฉพาะ

โปรเซสเซอร์เหล่านี้สามารถมีได้ตั้งแต่ 1 ถึง 8 คอร์ ระบบหน่วยความจำ L1 และแคช L2 ที่ใช้ร่วมกัน เพื่อให้เข้าใจถึงความแตกต่างขององค์ประกอบหลักของอุปกรณ์เกือบทั้งหมดของรุ่นนี้จากรุ่นอื่น คุณจำเป็นต้องรู้ข้อดีของมัน:

• ประสิทธิภาพสูง (รองรับแอพพลิเคชั่นมือถือที่หลากหลาย, DTV, ยานอวกาศ, สถานที่จัดเก็บและอุปกรณ์ที่คล้ายกัน);
• สถาปัตยกรรม Army8-A คุณภาพสูงสำหรับการออกแบบสแตนด์อโลนระดับเริ่มต้น
• ความเป็นสากล (สามารถจับคู่กับโปรเซสเซอร์ใดก็ได้ เช่น Cortex-A72, Cortex-A57 และอื่นๆ)
• ผลิตภัณฑ์คุณภาพที่มีปริมาณการดาวน์โหลดมาก

นี่คือจุดแข็งหลักของผลิตภัณฑ์นี้ แต่ไม่ใช่ข้อดีทั้งหมด แกนหลักของแบรนด์นี้ทำหน้าที่หลายอย่าง:

• รองรับสูงสุด 64 บิตและสถาปัตยกรรมใหม่ล่าสุด
• เทคโนโลยีความปลอดภัย TrustZone;
• ส่วนขยาย DSP และ SIMD;
• ไปป์ไลน์ 8 ขั้นพร้อมสองเอาต์พุตและจำนวนเต็มที่ได้รับการปรับปรุง
• สามารถทำงานที่ความถี่ 1.5 GHz;
• รองรับการจำลองเสมือนของฮาร์ดแวร์

นี่คือชุดฟังก์ชันมาตรฐานของส่วนประกอบทางเทคนิคนี้ แต่สิ่งเหล่านี้ยังห่างไกลจากฟังก์ชันทั้งหมดที่กลไกที่ซับซ้อนนี้ดำเนินการ

ส่วนใหญ่ใช้ที่ไหน

โปรเซสเซอร์ประเภทนี้ไม่เพียงพบได้ในสมาร์ทโฟนระดับกลาง (Xiaomi redmi 4, Redmi 3s, Meizu m3 / m5 Note เป็นต้น) แต่ยังอยู่ในเทคโนโลยีต่อไปนี้ด้วย:

• เทคโนโลยีการบินและอวกาศ
• สุทธิ;
• ที่จัดเก็บข้อมูล (เช่น HDD, SDD);
• ระบบสาระบันเทิงภายในรถยนต์

คุณลักษณะเพิ่มเติม

• ท่อซึ่งรับผิดชอบการใช้พลังงานต่ำ
• ปริมาณงานสูงที่ให้คุณดำเนินการหลายคำสั่งในเวลาเดียวกัน
• คุณสมบัติการประหยัดพลังงานขั้นสูง

โปรเซสเซอร์ที่เชื่อมโยงกับ IP ที่แตกต่างกัน

เทคนิคนี้ใช้ใน SoC รวมถึงเทคโนโลยีต่างๆ เช่น Arm, Graphical IP, System IP และ Physical IP เรามีรายการเครื่องมือทั้งหมดที่สามารถใช้กับแกนหลักของแบรนด์นี้ได้ :

• มาลี-T860/มะลิ-T880;
• มาลี-DP550;
• มาลี-V550;
• คอร์ลิงค์;
• ตัวควบคุมหน่วยความจำ
• ตัวควบคุมการขัดจังหวะ;
• สตูดิโอพัฒนา DS-5;
• คอมไพเลอร์ ARM;
• บอร์ดพัฒนา;
• โมเดลที่รวดเร็ว

โปรเซสเซอร์ Cortex a53 มี 2 ประเภท:

• AArch64 - อนุญาตให้คุณติดตั้งและใช้แอปพลิเคชัน 64 บิต
• AArch32 - อนุญาตให้ใช้แอปพลิเคชัน Armv7-A ที่มีอยู่เท่านั้น

ทำไมคุณถึงต้องการข้อมูลทางเทคนิคทั้งหมดนี้

หากคุณไม่เข้าใจอะไรเกี่ยวกับเทคโนโลยีและข้อมูลจำเพาะ ถ้าพูดง่ายๆ ก็คือ Cortex a53 ให้ประสิทธิภาพที่มากกว่ารุ่นก่อนมากด้วยระดับประสิทธิภาพพลังงานที่สูงขึ้น ประสิทธิภาพหลักนั้นสูงกว่าแบรนด์ Cortex-A7 ที่พบในสมาร์ทโฟนยอดนิยมหลายรุ่น

สถาปัตยกรรม Armv8-A คือสิ่งที่กำหนดการทำงานของเทคโนโลยี เคอร์เนลยี่ห้อนี้มีการประมวลผลข้อมูลแบบ 64 บิต แอดเดรสเสมือนจริงแบบขยาย และการลงทะเบียนวัตถุประสงค์ทั่วไปแบบ 64 บิต คุณลักษณะทั้งหมดเหล่านี้ทำให้โปรเซสเซอร์นี้เป็นรุ่นแรกที่ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อให้การประมวลผลแบบ 64 บิตที่ประหยัดพลังงาน

ดังนั้น คุณเข้าใจว่าโปรเซสเซอร์ Cortex a53 เป็นองค์ประกอบทางเทคนิคเล็กน้อยที่คุณไม่ควรข้ามเมื่อเลือกเทคนิค หากสมาร์ทโฟนของคุณมีโปรเซสเซอร์ที่ใช้สถาปัตยกรรมนี้ คุณไม่จำเป็นต้องกังวลว่าหน่วยความจำจะหมดหรือโทรศัพท์หมดอย่างรวดเร็ว ปัญหาเหล่านี้จะหมดไป

เราหวังว่าบทความของเราจะเป็นประโยชน์กับคุณ ถ้าเป็นเช่นนั้น สมัครสมาชิกกลุ่มของเราบนโซเชียลเน็ตเวิร์กและคอยติดตามบทความใหม่ๆ ที่อาจเป็นประโยชน์กับคุณ อย่าลืมเกี่ยวกับช่องของเรา ยูทูบ.

จะมั่นใจได้อย่างไรว่าประสิทธิภาพการทำงานจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องภายในอุปกรณ์ที่มีข้อจำกัดด้านพลังงาน เช่น สมาร์ทโฟนหรือแท็บเล็ต เป็นไปได้ที่จะสร้างสถาปัตยกรรมขนาดเล็กที่ประหยัดพลังงานมากขึ้น แต่ก็เป็นไปได้ในระดับหนึ่งเท่านั้น เป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนไปใช้กระบวนการผลิตขั้นสูง แต่ถึงแม้ขั้นตอนนี้ในปัจจุบันจะไม่มีข้อได้เปรียบก่อนหน้านี้อีกต่อไป บริษัทต่างๆ เคยใช้ทั้งสองแนวทาง แต่ปัจจุบันนี้ไม่เพียงพออีกต่อไป อุตสาหกรรมค่อยๆ เคลื่อนไปสู่การประมวลผลที่แตกต่างกัน: การวางคอร์ประสิทธิภาพสูงไว้ข้างๆ คอร์ที่ใช้พลังงานต่ำแต่ประหยัดพลังงาน และสลับไปมาระหว่างคอร์เหล่านั้นหากจำเป็น

NVIDIA เพิ่งเปิดตัวสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ Tegra 3 (Kal-El) บริษัทกล่าวว่าระบบบนชิปมี 5 คอร์ Cortex-A9 แต่ระบบปฏิบัติการสามารถมองเห็นได้เพียง 4 คอร์เท่านั้น เมื่อเรียกใช้งานพื้นหลังอย่างง่าย Cortex A9 ที่ประหยัดพลังงานเพียงคอร์เดียวเท่านั้นที่กำลังทำงานอยู่ และคอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงจะอยู่ในสถานะปิดใช้งาน ทันทีที่ระบบต้องการประสิทธิภาพ งานจะถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังคอร์ที่ทรงพลัง และปิดประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

โซลูชันของ NVIDIA อาศัยแกนที่เหมือนกัน แต่ใช้ทรานซิสเตอร์ต่างกัน (LP และ G) แต่แนวทางไม่แตกต่างกันมากนักหากใช้สถาปัตยกรรมหลักที่ต่างกันด้วย เมื่อ NVIDIA กำลังพัฒนาชิปของตน ARM ไม่สามารถนำเสนอคอร์ที่ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพที่เหมาะสมซึ่งสามารถนำมาใช้โดยลำพังหรือเป็นคอร์ที่ใช้ร่วมกับ Cortex A15 system-on-a-chip ได้ ขณะนี้มีแกนดังกล่าวและได้รับชื่อ Cortex A7

เริ่มต้นด้วย Cortex A9 ARM ย้ายไปที่การดำเนินการคำสั่งตามลำดับ (สามารถจัดลำดับคำสั่งใหม่ได้เพื่อปรับปรุงการทำงานแบบคู่ขนาน) ย้ายสถาปัตยกรรม x86 ที่ทำในช่วง Pentium Pro Cortex A15 ยังคงแนวโน้มนี้ ในขณะที่เพิ่มจำนวนคำสั่งที่ดำเนินการต่อสัญญาณนาฬิกา ในทางตรงกันข้าม Cortex A7 เป็นขั้นตอนที่ล้าหลัง: เป็นอีกแกนหนึ่งที่ดำเนินการคำสั่งตามลำดับที่กำหนดและสามารถดำเนินการได้ถึงสองคำสั่งในเวลาเดียวกัน คำอธิบายคล้ายกับ Cortex A8 แต่ A7 นั้นแตกต่างกันในหลายด้าน

แกน A8 เป็นการพัฒนาที่เก่าแก่มาก - งานออกแบบเริ่มขึ้นในปี 2546 แม้ว่า ARM จะนำเสนอคอร์เวอร์ชันที่สังเคราะห์ได้ง่าย แต่เมื่อเวลาผ่านไป ผู้ผลิตต้องใช้ตรรกะเพิ่มเติมของตนเองเพื่อให้ได้ความถี่ที่สูงขึ้น การสร้างการออกแบบที่แยกจากกันไม่เพียงแต่ทำให้เวลาในการนำเสนอโซลูชันออกสู่ตลาดนานขึ้นเท่านั้น แต่ยังเพิ่มต้นทุนในการพัฒนาอีกด้วย Cortex A7 ยังคงได้รับการสังเคราะห์อย่างสมบูรณ์ในขณะที่ยังคงให้ประสิทธิภาพที่ดี ARM ได้คำนึงถึงกระบวนการผลิตล่าสุดในการพัฒนาสถาปัตยกรรม บรรลุอัตราส่วนความเร็วสัญญาณนาฬิกาและประสิทธิภาพที่ดี และยังแก้ไขสถาปัตยกรรมเพื่อลดเวลาและต้นทุนในการนำโซลูชันออกสู่ตลาด

แกน Cortex A7 ใช้ไปป์ไลน์ 8 ขั้นตอนที่ประมวลผลสองคำสั่งต่อหนึ่งนาฬิกา (อย่างไรก็ตาม A7 ซึ่งแตกต่างจาก A8 ดำเนินการคำสั่งที่ซับซ้อนบางอย่างหนึ่งต่อนาฬิกา) บล็อกของการดำเนินการจำนวนเต็มใน A7 นั้นคล้ายกับ A8 แต่ตัวประมวลผลร่วมทางคณิตศาสตร์มีการจัดระเบียบไปป์ไลน์อย่างสมบูรณ์และมีขนาดกะทัดรัดกว่า แม้ว่าจะค่อนข้างเรียบง่ายก็ตาม

ความเรียบง่ายของสถาปัตยกรรมทำให้สามารถลดขนาดของเคอร์เนลได้อย่างมาก ARM อ้างว่า Cortex A7 core เดียวจะใช้เพียง 0.5mm2 เมื่อใช้กระบวนการ 28nm ด้วยกระบวนการผลิตแบบเดียวกัน ลูกค้า ARM สามารถใส่คอร์ A7 ลงในคอร์เท็กซ์ A8 เพียง 1/3 ถึง 1/2 ของคอร์เท็กซ์ การออกแบบหลักมาตรฐานของ A9 ตรงกับพื้นที่ของ A8 ในขณะที่พื้นที่ของ A15 นั้นใหญ่กว่าทั้งสอง

แม้จะมีความสามารถจำกัดในการดำเนินการตามคำสั่งที่ซับซ้อน แต่ ARM คาดว่าสถาปัตยกรรม Cortex A7 จะให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่า Cortex A8 ส่วนหนึ่งเป็นเพราะกลไกการทำนายสาขาที่ได้รับการปรับปรุงและไปป์ไลน์ที่เล็กลงซึ่งช่วยลดโอกาสของการทำนายผิดพลาดของสาขา Cortex A7 มีอัลกอริธึมการดึงคำสั่งที่ได้รับการปรับปรุงและแคช L2 ที่เร็วขึ้นเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลโดยรวมให้ดียิ่งขึ้น

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อจำกัดบางประการในการทำงานบางอย่าง ประสิทธิภาพของ Cortex A7 จะเทียบเท่ากับ Cortex A8 หรือแม้แต่ด้อยกว่ารุ่นหลัง คะแนนประสิทธิภาพ DMIPS/MHz ที่คาดไว้สำหรับแกน ARM ต่างๆ มีลักษณะดังนี้:

• ARM11 - 1.25 DMIPS / MHz;
• ARM Cortex A7 - 1.9 DMIPS / MHz;
• ARM Cortex A8 - 2 DMIPS / MHz;
• ARM Cortex A9 - 2.5 DMIPS / MHz;
• วอลคอมม์ แมงป่อง - 2.1 DMIPS/MHz;
• Qualcomm Krait - 3.3 DMIPS/เมกะเฮิรตซ์

สิ่งที่สำคัญที่สุด คอร์ Cortex A7 นั้นเข้ากันได้กับ 100% ISA กับ Cortex A15 ซึ่งหมายความว่ารองรับคำสั่งการจำลองเสมือนใหม่และการกำหนดแอดเดรสหน่วยความจำ 40 บิต เป็นผลให้โค้ดใดๆ ที่เขียนสำหรับ Cortex A15 สามารถทำงานบน Cortex A7 ได้ แต่ช้ากว่า นี่เป็นคุณสมบัติที่สำคัญมากที่ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถออกแบบระบบบนชิปที่มีทั้งคอร์ Cortex A7 และ Cortex A15 สลับไปมาระหว่างคอร์นั้นขึ้นอยู่กับงาน ARM เรียกสิ่งนี้ว่าการกำหนดค่า big.LITTLE

สถาปัตยกรรม Cortex A15 จะเป็นก้าวสำคัญในแง่ของประสิทธิภาพสำหรับสถาปัตยกรรม ARM มีจุดมุ่งหมายเพื่อเผชิญหน้ากับชิป x86 ระดับเริ่มต้น คอร์ Cortex A15 จะปรากฏในสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตในอนาคต โดยจะค่อยๆ แทนที่ Cortex A9 ในโซลูชันระดับไฮเอนด์ ในงานที่มีความต้องการสูง Cortex A15s ได้รับการคาดหมายว่าจะมีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากกว่า A9

อย่างไรก็ตาม บางครั้งพื้นหลังและงานง่ายๆ บนสมาร์ทโฟนก็ไม่ต้องการประสิทธิภาพดังกล่าว และการดำเนินการบนคอร์ A15 อันทรงพลังนั้นไม่ได้มีประสิทธิภาพมากนักในแง่ของการใช้พลังงาน นี่คือจุดที่ A7 มาถึงก่อน ในขณะที่ Cortex A7 สามารถใช้เป็นแกนประมวลผลแบบสแตนด์อโลน (และแน่นอนว่าจะใช้ในเครื่องระดับล่าง) พันธมิตร ARM สามารถรวมแกน Cortex A7 ร่วมกับ Cortex A15 ในการกำหนดค่า big.LITTLE

เนื่องจาก A7 และ A15 สามารถดำเนินการคำสั่งเดียวกันได้ ระบบบนชิปที่ติดตั้งคอร์ของสถาปัตยกรรมทั้งสองจึงสามารถเปลี่ยนงานจากการประหยัดพลังงานเป็นประสิทธิภาพสูงได้ขึ้นอยู่กับความต้องการ ความสอดคล้องของเนื้อหาของแคชได้รับการรับรองโดยลิงก์ CCI-400 ARM กล่าวว่าชิปสามารถสลับระหว่างคลัสเตอร์ที่มีคอร์ต่างกันได้ใน 20 มิลลิวินาที

หากทุกอย่างทำงานตามที่ ARM อธิบายไว้ สถาปัตยกรรมดังกล่าวจะโปร่งใสอย่างสมบูรณ์สำหรับระบบปฏิบัติการ เช่นเดียวกับ Tegra 3 และไม่จำเป็นต้องปรับแต่งซอฟต์แวร์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตตาม ARM จะสามารถแจ้ง OS เกี่ยวกับจำนวนแกนประมวลผลจริงได้ หากพวกเขาต้องการวิธีการดังกล่าว

บนพื้นฐานของ Cortex A7 จะสามารถสร้างโปรเซสเซอร์ที่ติดตั้งคอร์ดังกล่าวตั้งแต่ 1 ถึง 4 คอร์ ทั้งอิสระและในการกำหนดค่าด้วย A15 ARM คาดว่าชิป 40nm ตัวแรกที่ใช้ A7 จะออกมาในต้นปีหน้า พวกเขาจะใช้ในสมาร์ทโฟนแบบ 2 คอร์ราคาถูกราคาต่ำกว่า 100 ดอลลาร์ และแม้แต่แบบซิงเกิลคอร์ที่ถูกกว่า นอกจากนี้ในปีหน้า ชิปขนาด 28 นาโนเมตรน่าจะปรากฏขึ้น โดยรวมทั้งแกน Cortex A7 และ A15 ไว้ในชิปตัวเดียว

ดังนั้น Cortex A7 จึงเป็นสถาปัตยกรรมที่ยอดเยี่ยมที่ไม่เพียงให้อัตราส่วนประสิทธิภาพต่อราคาที่สูงขึ้นมากเมื่อเทียบกับ A8 แต่ยังเพิ่มอายุการใช้งานแบตเตอรี่ของสมาร์ทโฟนระดับไฮเอนด์และระดับเริ่มต้นได้อย่างมาก ยุคของการประมวลผลแบบต่างชนิดกัน ซึ่งเป็นขั้นตอนต่อไปของการพัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์นั้นกำลังใกล้เข้ามาอย่างรวดเร็ว

ARM Cortex-A7 MPCore เป็นแกนประมวลผลสำหรับอุปกรณ์พกพา โดยเฉพาะสำหรับภาคงบประมาณของตลาด พัฒนาโดย ARM Holdings และนำสถาปัตยกรรม ARM v7 ไปใช้ ประกาศในเดือนตุลาคม 2554 ที่ ARM TechCon ชื่อรหัสการพัฒนาคือ Cortex-A7 "Kingfisher"
ภารกิจหลักของแกนหลัก: เพื่อทดแทน Cortex A8 ที่เร็วขึ้น ประหยัดพลังงาน และมีขนาดเล็กลง ใช้ในโซลูชันสถาปัตยกรรม big.LITTLE ซึ่งรวมแกน Cortex A7 หนึ่งแกนขึ้นไปกับแกน Cortex A15 หนึ่งแกนขึ้นไปในระบบคอมพิวเตอร์ที่แตกต่างกัน สำหรับการใช้งานดังกล่าว แกนได้รับการออกแบบให้เข้ากันได้กับตัวเลือกทางสถาปัตยกรรม Cortex A15 อย่างสมบูรณ์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ARM Cortex-A7 MPCore ได้นำคุณสมบัติบางอย่างจากรุ่นโปรเซสเซอร์ Cortex-A15 มาใช้และมีประสิทธิภาพในการใช้พลังงานสูง
ความถี่ของ CPU อยู่ระหว่าง 0.6 ถึง 3 GHz แม้ว่าความถี่สูงสุดสำหรับ ARM Cortex-A7 จะตั้งไว้ที่ 1.5 GHz เทคโนโลยีการผลิตตั้งแต่ 65 ถึง 28 นาโนเมตร ชุดคำสั่ง ARMv7 จำนวนคอร์ตั้งแต่ 1 ถึง 4 ต่อคลัสเตอร์ สูงสุด 2 คลัสเตอร์ต่อชิป แคช L1: 8-64KB I, 8-64KB D และแคช L2: 0-1024KB (กำหนดค่าได้ด้วยตัวควบคุมแคช L2)