ARM再添新成員,Cortex A65AE出場,專注汽車應用

在談Cortex A65AE之前必須先談談Cortex A76AE,該內核早在今年9月就發佈了,同樣,這個內核也是專注於汽車應用。

ARM再添新成員,Cortex A65AE出場,專注汽車應用

隨著物聯網技術的發展與人工智能的運用,汽車上的電子產品不斷增多,以解放人力為目標的功能像ACC自適應巡航系統,或者其他輔助駕駛技術的不斷髮展與完善,汽車上的電子傳感器越來越多,自然而然地,產生的數據量也是大幅提升,對芯片的處理能力以及穩定性有了更高的要求,Cortex A65AE應運而生。該內核和Cortex A76AE有諸多相似之處。

先前宣佈的A76AE CPU是Arm首次採用“Split-Lock”技術,即允許兩個CPU內核以可配置的鎖步操作模式運行,允許單元彼此並行處理任務並比較差異的結果 。據悉,相較於Cortex A76AE,Cortex A65AE也使用了“Split-Lock”相似的安全措施,它涵蓋在SMT CPU微體系結構內。

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Arm Cortex A65AE

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Cortex A65AE發佈時Arm談及汽車市場的需求,發佈會指出,隨著汽車的每個部件變得越來越自動化,目前汽車對計算能力要求越來越高,並且,隨著ADAS和其他自主應用的出現,汽車上需要處理的數據將呈現爆炸式的增長。

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相較於Cortex A76AE專注於需要高性能的應用,Cortex A65AE更專注於高吞吐量的應用。這裡的區別主要在於單線程工作負載與眾多多線程工作負載之間高度並行的差異。在後一種情況中,Arm強調了自動駕駛中傳感器處理的要求。汽車中的傳感器數量大量增加,隨之而來的是對更高吞吐量處理能力的需求。

Arm的首款SMT CPU微體系結構

Cortex A65AE是Arm的第一個多線程CPU內核,允許每個內核同時執行兩個線程。目前,Arm對微體系結構的細節守口如瓶,具體如何實現的我們不得而知。Cortex A65AE也是Arm的第一款SMT核心,不少人認為SMT在移動負載方面沒有多大意義,因為這個市場的關鍵焦點是能源效率。從電氣工程的角度來看,相較於在更多物理內核分散工作負載,又或者在時鐘門控功能塊上分散工作負載,SMT內核的工作效率可能都不如前面兩位高。

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在此行的演示過程中,官方公佈的唯一性能數據是該內核的吞吐量將比同一市場領域的前一代內核即Cortex-A53高3.5倍 。

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包含SMT的主要好處在於,在Cortex A65AE的主要汽車用例中,我們將看到大量傳感器同時與汽車的中央控制單元通信。這也是該芯片一開始的市場定位決定的。Arm的SMT實現在功能安全特性方面看起來也是獨一無二的:Cortex A76AE上的“Split-Lock”模式非常相似。所謂“Split-Lock”,即兩個物理內核可以相互鎖定。Cortex A65AE在物理核心意義上也可以做到這一點。Cortex A65AE內核可以有效地使兩個線程在同一個內核上鎖定並完成步進操作。

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在實際的使用中,SMT可以將負載任務分配到專用的Cortex核心集群中。在上圖中,我們看到集群中的多個Cortex A65AE內核在“分離”模式下獨立運行,此舉使得芯片在處理傳感器數據時可以最大化其吞吐量。當數據分配後將來到處理環節,數據處理將被傳遞到不同的集群以進行感知和任務決策:這裡核心需要更高級別的功能安全性,因此CPU核心將以鎖步模式運行。Arm還強調了其在硬件的Split-Lock佈局配置方面的靈活性,即出廠時是以固件級別確定,而供應商能夠使用軟件更新進行重新配置。

根據Arm的日程表,Cortex A65AE的產品可能將在2020年首度面世。一起期待吧。


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