Achtergrond: ARM-processor technologie

22 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. Wat is een processorarchitectuur?
  3. 3. Acorn
  4. 4. ARM2
  5. 5. Licenties
  6. 6. ARMv4 t/m v6
  7. 7. Cortex
  8. 8. Toekomst voor ARM
  9. 9. Software
  10. 10. X86 vs ARM
  11. 11. Conclusie
  12. 22 reacties

Cortex

De nieuwe generatie van de ARM-architectuur is ARMv7, welke wordt gebruikt in de Cortex-familie cores. ARMv7 kent een aantal zeer belangrijke vernieuwingen. Allereerst is er de NEON instructieset, een uitbreiding op de eerdere SIMD-instructies. NEON bestaat uit een aantal 64- en 128-bit instructies die audio-, video- en gaming-toepassingen gigantisch kunnen versnellen. Dankzij NEON is een ARM-chip die werkt op 10 MHz al snel genoeg om een MP3'tje te decoderen. Voor de AMR audiocodec die binnen de GSM-standaard wordt gebruikt, is werken op 13 MHz al voldoende. Bij NEON worden tot 16 instructies gelijktijdig uitgevoerd.
Een andere belangrijke toevoeging is de VFP (Vector Floating Point) technologie, waardoor de ARM-chips single- en double-precision floating point berekeningen kunnen uitvoeren op efficiënte wijze.

ARM heeft verschillende cores op basis van de ARMv7 architectuur beschikbaar. Instapper is de Cortex-A5, bedoeld voor apparaten waar geen topprestaties benodigd zijn. Op dit moment zeer populair is de Cortex-A8 core, welke dankzij een 13-stappen pipeline kan werken op klokfrequenties tot boven 1 GHz. De Cortex-A8 vormt de basis voor veel populaire chips. Bekendste voorbeeld is de Apple A4 chip, het kloppend hart van de iPhone 4 en iPad. Maar ook de Samsung Hummingbird chip, gebruikt in de Samsung Galaxy S, is op deze core gebaseerd.


De ARM Cortex-A8 core vormt de basis van de chips van veel moderne smartphones als de Apple iPhone 4 en de Samsung Galaxy S.

Spoedig moeten de eerste producten op basis van de Cortex-A9 op de markt komen. Bij deze A9 zijn er weer de nodige performance optimalisaties doorgevoerd. Allereerst is dit de eerste ARM-core die out-of-order werkt, wat betekent dat instructies niet noodzakelijkerwijs worden uitgevoerd in de volgorde waarin ze worden aangeleverd, maar dat de volgorde telkens wordt geoptimaliseerd. Verder is de Cortex-A9 superscalar, een hippe term die aangeeft dat een CPU dankzij parallelle verwerking van instructies gemiddeld meer dan één afgeronde instructie per klokslag kan afleveren. Er kunnen tot maximaal vier Cortex-A9 cores in één chip ondergebracht worden en er wordt gesproken over klokfrequenties van 2 GHz of meer.

Deze A9 heeft in theorie prestaties vergelijkbaar met de Intel Atom, maar vermoedelijk nog altijd een lager stroomverbruik. Al verschillende op A9 gebaseerde chips zijn aangekondigd of beschikbaar, waaronder de Texas Instruments OMAP44xx en nVidia's Tegra 2. Een quad-core Cortex-A9 op 2 GHz kan meer dan 10x sneller zijn dan huidige Cortex-A8 implementaties. Dat belooft wat, wanneer dergelijke chips hun weg naar smartphones, tablets of netbooks vinden...

0
*