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[讨论] Cortex-R82运行具有高达1TB RAM的64位Linux
2020-9-4 16:59:19  340 Cortex ARM Linux
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Arm推出了一款针对高端存储控制器的64位,实时功能的Cortex-R82处理器,该处理器提供了可选的MMU以运行完整的Linux发行版,并支持高达1TB DRAM和可选的Neon(针对ML工作负载)。

Arm宣布推出首款支持Linux的64位Cortex-R MCU,以支持更多高级存储控制器。与Cortex-R8相比,Cortex-R82提供了更高的速度,更低的延迟和更高水平的确定性支持。与之前的4GB限制相比,它还提供40个地址位,最多支持1TB的存储器地址空间。
Arm说,Cortex-R82的性能提升高达2倍,“取决于工作量,与前几代Cortex-R相比。” 当运行SPECINT2006基准测试时,Cortex-R82处理器的性能比Cortex-A55高出21%。一个典型的5nm制成核四核集群将在1.8GHz以上的频率下工作,并具有3.41 / 4.32 / 8.67 DMIPS / MHz的性能。

在Arm基准测试中,Cortex-R82性能与Cortex-R8相比

早在2013年,当Arm宣布其32位ARMv8-R架构用于更高级的Cortex-R设计时,这家芯片制造商宣布了计划最终设计具有完整内存管理单元(MMU)的64位版本的Cortex-R。这将启用完整的Linux发行版,而不是按比例缩小的uClinux,后者在某些高端Cortex-R和Cortex-M MCU中可用。当配备可选的MMU并与Cortex-R MCU上已经提供的可选的内存保护单元(MPU)配合使用时,Cortex-R82可以实现这一目标。

Arm的设计目标是急需本地处理和分析大型数据集的计算存储应用程序。Cortex-R处理器主要用于蜂窝调制解调器子系统,但在HDD和SSD控制器中越来越多。
Arm说,运行Linux的本地计算存储应用程序“为包括IoT,ML和边缘计算在内的各种应用程序打开了巨大的机遇。” 与本地边缘处理一样,本地存储处理将减少向云发送数据所涉及的成本和延迟,同时提供更高的安全性和隐私性。
潜在的应用包括数据库加速,用于流传输的视频转码和传输。Arm提供了现代飞机的示例,该飞机每天可生成TB级的数据。通常会在一天结束时卸载一天以进行分析。通过直接在硬盘驱动器上提供实时分析,可以在两次飞行之间进行计算,以确保进行最新的安全检查。



Cortex-R82框图(左)和概念图,显示了以存储为核心的内核如何在非工作时间切换到计算任务


Arm说,对Linux和其他与Cortex-A兼容的丰富OS的支持使更复杂的应用程序可以根据不断变化的工作负载动态地重新分配计算资源。Linux还为开发人员提供了诸如Docker和Kubernetes之类的工具和技术,而无需使用可能会减慢计算速度的中间CPU。

Arm说,Cortex-R82提供与Arm TrustZone等安全技术的兼容性,“确保存储控制器固件与其他Linux或实时工作负载隔离。” Cortex-R82还增加了可选的Neon支持,这将“极大地加快机器学习(ML)工作量”。


多核和多操作系统支持
Cortex-R82架构最多支持八核配置,从而支持混合RTOS和Linux系统之类的应用程序。与混合Cortex-A和Cortex-R或-M内核相比,这将提供更简单的解决方案并降低成本。
Cortex-R82具有三个异常级别(EL)。最高的EL2级别可为OEm代码和客户代码提供安全的隔离区域和虚拟机的隔离/隔离。在一种情况下,运行在EL2上的MPU上下文处理MPU和MMU之间的上下文切换。然后,它可以在EL1上与OEM和/或OS代码关联,同时让用户代码在最低安全的EL0上运行。发生实时事件时,处理器可以从Linux切换到RTOS,然后再切换回Linux。

Arm说,多核功能可以支持停车场监视应用程序,在该应用程序中收集车牌信息供以后计费。白天,大多数核心都将用于存储,但到了晚上,它们可以切换到计算任务来处理数据以进行计费,并执行数据分析和机器学习处理。

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