Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Computer Controls
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

SiFive U8 vs ARM Cortex-A72 - porównanie konkurentów

ghost666 06 Lis 2019 14:04 270 0
  • SiFive U8 vs ARM Cortex-A72 - porównanie konkurentów
    SiFive zaprezentowało nowy rdzeń IP oparty na RISC-V - U8, który jest mniej więcej równoważny rdzeniowy ARM Cortex-A72. W skład tej nowej rodziny wchodzą rdzenie takie jak energooszczędny U84, taktowany zegarem do 2,6 GHz oraz U87 - wyższej klasy rdzeń oferujący superskalarny potok poza kolejnością i obsługę heterogenicznych konstrukcji w SoC. SiFive, lider rynku RISC-V, komentuje, że rodzina U8 jest przeznaczona do aplikacji "wrażliwych na działanie i opóźnienia" w branżach takich, jak motoryzacja, centra danych i systemy uczenia maszynowego, działające na krawędzi chmury lub w urządzeniach końcowych.

    SiFive poinformowało również o nowej technologię - SiFive Shield, która dostępna będzie dla nowych procesorów RISC-V tej firmy. Jest to rozwiązanie podobne do Trusted Zone firmy ARM (strefa zaufania - system zabezpieczeń sprzętowych w procesorze. Poniżej znajduje się szerszy opis SiFive Shield.

    SiFive U8 vs ARM Cortex-A72 - porównanie konkurentów


    SiFive oferuje wczesny dostęp do IP dla pierwszego rdzenia z rodziny - U84. Jest on zoptymalizowany pod kątem wydajności energetycznej i wielkoścoi układu rdzeń dedykowany do systemów mobilnych. Następnie pojawić ma się rdzeń SiFive U87, który dodaje obsługę przetwarzania wektorowego. Rdzeń U84 oferuje dwukrotnie większą efektywność wykorzystania powierzchni i 1,5x lepszą sprawność wydajność na wat w porównaniu do swojego głównego konkurenta - ARM Cortex-A72, jak twierdzi SiFive.

    SiFive U8 vs ARM Cortex-A72 - porównanie konkurentów


    Początkowo dostępna konstrukcja U84 zapewniać ma 3,1x wyższą wydajność niż jednordzeniowy standard SiFive - rdzeńU74, podaje firma SiFive. "Popularny" rdzeń U74 został ogłoszony zaprezentowany przez SiFiverok temu wraz z czterordzeniową konstrukcją U74-MC, z których obie posiadają rdzenie dostarczające do 2,5 DMIPS i porównywalne z ARM Cortex A55.

    Firma twierdzi również, że U84 ofrować ma do 5,4x wyższą wydajność w porównaniu do U54 w testach porównawczych tzw. "procesu izolowanego". Gdy jest produkowany przy użyciu technologii 7 nm, U84 jest nawet 7,2 razy szybszy niż standardowy rdzeń U54 wyprodukowany w technologii 28 nm.
    Podobny do ARM Cortex-A35 rdzeń U54, jest częścią czterordzeniowego procesora Freedom U540 SoC taktowanego 1,5 GHz, znajdującego się na płycie rozwojowej HiFive Unleashed. SiFive nie wspomina o wsparciu dla systemu operacyjnego, ale prawdopodobnie jest to procesor zorientowany na Linuxa, takiego jak dla innych rdzeni U54 i U74.

    SiFive U8 vs ARM Cortex-A72 - porównanie konkurentów
    Nie jest jasne, czy twierdzenia SiFive o najszybszym dostępnym obecnie RISC-V IP uwzględniają 16-rdzeniowy procesor XuanTie 910 (XT 910) oparty na RISC-V, jaki produkuje Alibaba, który ma deklarowany wynik CoreMark na poziomie 7,1/MHz (w porównaniu z 5.1/MHz dla U74). Ale jeśli wzrost wydajności o 3,1x w porównaniu do U74 jest wyznaczony dokładnie, to SiFive ma być z czego dumne.

    Wzrosty wydajności serii U8 są możliwe dzięki 2,3-krotnemu wzrostowi IPC (liczby instrukcji na cykl) w połączeniu ze 1,4-krotnym wzrostem maksymalnej częstotliwości w porównaniu do U74, mówi SiFive. Seria U8 obsługuje wiele różnych procesów produkcyjnych, w tym także nowoczesny proces 7 nm. Hipotetyczny czterordzeniowy procesor SiFive U84 z 2 MB pamięci podręcznej L2 wymagałby jedynie 2,63 mm² krzemu, aby zapewnić częstotliwość taktowania do 2,6 GHz, twierdzi SiFive. Pojedynczy rdzeń procesora SiFive z serii U8 bez pamięci podręcznej L2 można rozłożyć na zaledwie 0,28 mm².

    Standardowy rdzeń U84 jest skonfigurowany z 12-etapowym potokiem. Klienci mogą jednak konfigurować opcje rdzenia w całej hiperpłaszczyźnie przestrzeni projektowej systemu realizacji operacji poza kolejnością. Na przykład konfigurować można głębokość potoku, liczbę kolejek problemów i inne opcje. Zarówno rdzeń U84, jak i obecnie nieudokumentowane jeszcze rdzenie U87 są "w pełni sparametryzowane, aby umożliwić generowanie szerokiej gamy konfiguracji, umożliwiając klientom badanie przestrzeni projektowej oraz dostrojenie wydajności i funkcji do pożądanego obciążenia" mówi przedstawiciel SiFive.

    Inne opcje dostosowywania obejmują możliwość "przejścia między jednostkami całkowitymi i zmiennoprzecinkowymi (FP), gdy kolejka FP jest pusta". W połączeniu z "skalowalnością projektową liczby kolejek" i jednostek zmiennoprzecinkowych w projekcie, zdolność ta może spowodować "znaczny wzrost wydajności" tłumaczy firma. IP serii U8 ma także moduły pamięci podręcznej, co pozwala na skonfigurowanie procesora do obsługi operacji w czasie rzeczywistym, aby umożliwić zachowanie deterministyczne przy bardzo niskim opóźnieniu.
     
    SiFive Mix+Match

    Seria U8 obsługuje heterogeniczne układy rdzenia podczas projektowania układów, co umożliwia tworzenie SoC złożonych z rdzeni różnych klas. Funkcja SiFive Mix+Match może, na przykład, obsługiwać hipotetyczny ośmiordzeniowy SoC pokazany na schemacie blokowym w miniaturce po lewej stronie u góry. Posiada on kombinację rdzeni U8 i bardziej energooszczędnych rdzeni U7, a także rdzenie mikrokontrolerowe S2. SiFive Mix+Match jest podobny do wielordzeniowego schematu konfiguracji ARM, w tym rozszerzeń DynamIQ. Intel zaprezentował ostatnio swój pierwszy heterogeniczny projekt SoC z 10 nm rdzeniem Lakefield, który wykorzystuje technikę układania elementów w stosy 3D o nazwie Foveros, aby połączyć rdzeń podobny do rdzenia Sunny Cove z 4 rdzeniami Tremont klasy Atom.

    SiFive zapewnia także funkcję niestandardowych rozszerzeń instrukcji, która umożliwia załadowanie dowolnego rdzenia z nowymi instrukcjami dla łatwiejszego przyspieszenia obliczeń na dedykowanym module. ARM niedawno ogłosił nieco podobne rozszerzenie instrukcji niestandardowych dla swoich mikrokontrolerów z rdzeniami ARM Cortex-M. Więcej na ten temat przeczytać można tutaj. Wydaje się jednak, że SiFive idzie dużo dalej, umożliwiając włączenie modułów od niezależnych dostawców do systemu spójnej komunikacji TileLink do komunikacji między rdzeniami lub do systemu ze spójną komunikacja SiFive ChipLink do komunikacji między dyskretnymi chipami.

    Dodatkowo, seria U8 zapewnia interfejs pamięci o wysokiej przepustowości, który obsługuje SiFive TileLink i standardowe protokoły dla układów SoC lub chipletów. Interfejs ten obsługuje obciążenia wymagające dużej ilości pamięci i najnowszej technologii HBM2E+ firmy Samsung. "Obecnie trwa walidacja technologii procesowej 7 nm i 12 nm, SiFive rozszerza możliwości wykorzystania DRAM o wysokiej wydajności z istniejących procesów 16 nm w najnowocześniejszych systemach" mówi firma.
     
    SiFive Shield

    SiFive niezależnie zaprezentowało także nową technologię bezpieczeństwa SiFive Shield dla swoich procesorów z rdzeniami RISC-V, która jest trochę podobna do TrustZone firmy ARM. Kluczowym elementem jest SiFive WorldGuard, który jest opisany jako "drobnoziarnisty model bezpieczeństwa do izolowanego wykonywania kodu i ochrony danych" i jest dedykowany do systemów RISC-V.

    SiFive U8 vs ARM Cortex-A72 - porównanie konkurentów SiFive U8 vs ARM Cortex-A72 - porównanie konkurentów
    SiFive Worldguard w pracy na procesorach jednordzeniowych (po lewej) i wielordzeniowych(po prawej).


    SiFive Worldguard oferuje "kontrolę informacji na poziomie SoC z zaawansowaną kontrolą izolacji, opartą na wielu poziomach uprawnień na" opisuje system firma SiFive. Zapewnia także dodatkowe tryby sterowane rdzeniem i identyfikatorem procesu dla bezpieczeństwa wielu domen w celu ochrony rdzenia, pamięci podręcznej, połączeń, urządzeń peryferyjnych i pamięci. SiFive Shield składa się ponadto z modułu zaufania, zapobiegania zagrożeniom i zweryfikowanych mechanizmów kryptograficznych. Te ostatnie obejmują rzeczywiste generator liczb losowych (TRNG) zgodne z NIST SP 800-90A/B/C, aby zaoferować bezpieczeństwo oparte na kryptografii lub entropii. Obsługa systemów operacyjnych obejmuje Linux i FreeRTOS, co sugeruje, że obejmuje zarówno procesory aplikacyjne z rdzeniami U5, U7, U8, jak i rdzenie dla mikrokontrolerów, takie jak seria E3 i S5.
     
    Dalsze informacje

    SiFive U84 jest teraz dostępny dla potencjalnych klientówfirmy. U87 niebawem ma do niego dołączyć, aczkolwiek firma nie podała konkretnej daty. Więcej informacji można znaleźć w ogłoszeniu SiFive na temat serii U8. Więcej na temat technologii SiFive Shield można znaleźć w materiałach prasowych dotyczących SiFive Shield.

    Źródła:
    http://linuxgizmos.com/sifive-shows-off-tiny-cortex-a72-like-risc-v-core/
    https://www.cnx-software.com/2019/10/26/sifive-u8-series-out-of-order-risc-v-core-ip-takes-on-arm-cortex-a72-core/

    Fajne! Ranking DIY
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9485 postów o ocenie 7286, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • Computer Controls