ARM hôm nay chính thức ra mắt Cortex-R8 - vi xử lý mới nhất thuộc dòng Cortex-R hiệu năng cao, xử lý theo thời gian thực (Real-time). Cortex-R8 sẽ tập trung vào thị trường thiết bị lưu trữ, mô-đem và nhiều ứng dụng mới nổi khác, qua đó mở rộng tầm bao phủ thị trường cũng như khả năng nhận diện thương hiệu của Cortex-R bên cạnh Cortex-A hay Cortex-M.
ARM chia mảng kinh doanh CPU thành 3 loại. Ở phân khúc vi xử lý cao cấp là Cortex-A, phổ biến hiện nay là các lõi Cortex-A53 và Cortex-A72 hiện đang được nhiều nhà sản xuất SoC sử dụng. Phân khúc giá rẻ là Cortex-M, vi xử lý thường được thấy trên các thiết bị tiêu thụ điện năng thấp như smartwatch, smartband và đóng vai trò là vi xử lý rời cho các thiết bị gia dụng như đèn thông minh. Cuối cùng là Cortex-R đặc trưng với khả năng phản hồi nhanh, tối ưu hóa cho các ứng dụng cần năng lực xử lý cao, phản hồi tức thì.
Với việc tung ra Cortex-R8, ARM muốn tập trung vào các thị trường lâu đời, điển hình như các thiết bị lưu trữ. Trong một chiếc ổ cứng, Cortex-R8 sẽ đóng vai trò là vi điều khiển và đáp ứng tốc độ phản hồi trong phạm vi chỉ vài micro giây. Thêm vào đó, sự có mặt của Cortex-R8 sẽ mở rộng các thuật toán phức tạp dành cho tác vụ sửa lỗi (EC) và phần mềm điều khiển. Ổ cứng thể rắn SSD là một ứng dụng điển hình dành cho Cortex-R8 bởi mỗi thế hệ SSD mới yêu cầu vi điều khiển bộ nhớ mạnh hơn, đáp ứng tốc độ truyền tải dữ liệu cao hơn. ARM tiết lộ rằng hiện tại tất cả các nhà sản xuất ổ cứng HDD và SSD lớn trên thế giới đều sử dụng các vi điều khiển dùng vi xử lý Cortex-R. Như vậy, ARM hiển nhiên đã có chỗ đứng tại thị trường này.
Một thị trường lâu đời khác được ARM hướng đến đối với Cortex-R8 là chip modem - một thị trường hiện đang có nhu cầu lớn về hiệu năng xử lý để có thể hoạt động với các chuẩn mạng tốc độ cao trong trong tương lai như LTE Advanced Pro và 5G. Tại thị trường này, những vi xử lý như Cortex-R8 sẽ được sử dụng để điều phối dòng dữ liệu thông qua quá trình xử lý tín hiệu để tiếp nhận và truyền tải cũng như chạy các tác vụ phần mềm giao thức. Đây cũng được gọi là các tác vụ thời gian thực trong đó vi xử lý buộc phải phản hồi trước các sự kiện trong kênh truyền thông trong thời gian tính bằng micro giây. Các chuẩn mạng mới như 5G sẽ tăng mạnh tốc độ truyền tải lên nhiều Gigabit với các tần số phát phức tạp và thiết lập MIMO, do đó sẽ tăng nhu cầu về tính năng cũng như khối lượng công việc mà các vi xử lý modem phải thực hiện. ARM cũng tiết lộ một vài đối tác được nhượng quyền sử dụng Cortex-R8 trong chip modem bao gồm Huawei và Samsung (trước đó Samsung đã sử dụng Cortex-R trên con modem Shannon 333 tích hợp trên dòng điện thoại Samsung Galaxy năm ngoái).
Kiến trúc của Cortex-R8 tương tự R7, tức là vẫn sử dụng kiến trúc thực thi pipeline 11 giai đoạn OoO (out of order) và xung nhịp tối đa 1,5 GHz trên quy trình 28 nm HPM. Sự khác biệt nằm ở tùy chọn thiết lập, cụ thể Cortex-R8 có thể được triển khai theo thiết lập lõi tứ thay vì chỉ lõi kép như R7, nhờ đó tăng gấp đôi sức mạnh xử lý trên lý thuyết so với người tiền nhiệm. Các lõi Cortex-R8 cũng có thể chạy không đối xứng và độc lập về năng lượng. Điều này có nghĩa mỗi lõi có thể được tắt đi để tiết kiệm điện, tăng thời lượng pin. Theo tính toán của ARM, một con chip với thiết lập 4 lõi Cortex-R8 trên quy trình 28 nm hoặc 16 nm FinFET có thể đạt 15000 điểm Dhrystone MIPS ở xung nhịp 1,5 GHz.
Ngoài ra, Cortex-R cũng có thể được khai thác trên bộ nhớ tích hợp trong CPU độ trễ thấp có tên Tightly-Coupled Memory hay TCM. TCM có thể được dùng như một hệ thống bộ nhớ phụ có chức năng dự đoán và đảm bảo để ngắt dịch vụ tức thời, tránh các chu kỳ trễ dài và thiếu quyết định khi nạp dữ liệu từ hệ thống bộ nhớ đệm. Cortex-R8 cho phép tăng đáng kể kích thước của bộ nhớ TCM và cung cấp tối đa 2 MB bộ nhớ TCM/lõi đối với thiết lập lõi tứ 8 MB.
ARM chia mảng kinh doanh CPU thành 3 loại. Ở phân khúc vi xử lý cao cấp là Cortex-A, phổ biến hiện nay là các lõi Cortex-A53 và Cortex-A72 hiện đang được nhiều nhà sản xuất SoC sử dụng. Phân khúc giá rẻ là Cortex-M, vi xử lý thường được thấy trên các thiết bị tiêu thụ điện năng thấp như smartwatch, smartband và đóng vai trò là vi xử lý rời cho các thiết bị gia dụng như đèn thông minh. Cuối cùng là Cortex-R đặc trưng với khả năng phản hồi nhanh, tối ưu hóa cho các ứng dụng cần năng lực xử lý cao, phản hồi tức thì.
Với việc tung ra Cortex-R8, ARM muốn tập trung vào các thị trường lâu đời, điển hình như các thiết bị lưu trữ. Trong một chiếc ổ cứng, Cortex-R8 sẽ đóng vai trò là vi điều khiển và đáp ứng tốc độ phản hồi trong phạm vi chỉ vài micro giây. Thêm vào đó, sự có mặt của Cortex-R8 sẽ mở rộng các thuật toán phức tạp dành cho tác vụ sửa lỗi (EC) và phần mềm điều khiển. Ổ cứng thể rắn SSD là một ứng dụng điển hình dành cho Cortex-R8 bởi mỗi thế hệ SSD mới yêu cầu vi điều khiển bộ nhớ mạnh hơn, đáp ứng tốc độ truyền tải dữ liệu cao hơn. ARM tiết lộ rằng hiện tại tất cả các nhà sản xuất ổ cứng HDD và SSD lớn trên thế giới đều sử dụng các vi điều khiển dùng vi xử lý Cortex-R. Như vậy, ARM hiển nhiên đã có chỗ đứng tại thị trường này.
Một thị trường lâu đời khác được ARM hướng đến đối với Cortex-R8 là chip modem - một thị trường hiện đang có nhu cầu lớn về hiệu năng xử lý để có thể hoạt động với các chuẩn mạng tốc độ cao trong trong tương lai như LTE Advanced Pro và 5G. Tại thị trường này, những vi xử lý như Cortex-R8 sẽ được sử dụng để điều phối dòng dữ liệu thông qua quá trình xử lý tín hiệu để tiếp nhận và truyền tải cũng như chạy các tác vụ phần mềm giao thức. Đây cũng được gọi là các tác vụ thời gian thực trong đó vi xử lý buộc phải phản hồi trước các sự kiện trong kênh truyền thông trong thời gian tính bằng micro giây. Các chuẩn mạng mới như 5G sẽ tăng mạnh tốc độ truyền tải lên nhiều Gigabit với các tần số phát phức tạp và thiết lập MIMO, do đó sẽ tăng nhu cầu về tính năng cũng như khối lượng công việc mà các vi xử lý modem phải thực hiện. ARM cũng tiết lộ một vài đối tác được nhượng quyền sử dụng Cortex-R8 trong chip modem bao gồm Huawei và Samsung (trước đó Samsung đã sử dụng Cortex-R trên con modem Shannon 333 tích hợp trên dòng điện thoại Samsung Galaxy năm ngoái).
Kiến trúc của Cortex-R8 tương tự R7, tức là vẫn sử dụng kiến trúc thực thi pipeline 11 giai đoạn OoO (out of order) và xung nhịp tối đa 1,5 GHz trên quy trình 28 nm HPM. Sự khác biệt nằm ở tùy chọn thiết lập, cụ thể Cortex-R8 có thể được triển khai theo thiết lập lõi tứ thay vì chỉ lõi kép như R7, nhờ đó tăng gấp đôi sức mạnh xử lý trên lý thuyết so với người tiền nhiệm. Các lõi Cortex-R8 cũng có thể chạy không đối xứng và độc lập về năng lượng. Điều này có nghĩa mỗi lõi có thể được tắt đi để tiết kiệm điện, tăng thời lượng pin. Theo tính toán của ARM, một con chip với thiết lập 4 lõi Cortex-R8 trên quy trình 28 nm hoặc 16 nm FinFET có thể đạt 15000 điểm Dhrystone MIPS ở xung nhịp 1,5 GHz.
Ngoài ra, Cortex-R cũng có thể được khai thác trên bộ nhớ tích hợp trong CPU độ trễ thấp có tên Tightly-Coupled Memory hay TCM. TCM có thể được dùng như một hệ thống bộ nhớ phụ có chức năng dự đoán và đảm bảo để ngắt dịch vụ tức thời, tránh các chu kỳ trễ dài và thiếu quyết định khi nạp dữ liệu từ hệ thống bộ nhớ đệm. Cortex-R8 cho phép tăng đáng kể kích thước của bộ nhớ TCM và cung cấp tối đa 2 MB bộ nhớ TCM/lõi đối với thiết lập lõi tứ 8 MB.
Theo: AnandTech
