Cortex-A57はARMを64ビットにし、2014年にサーバールームに入る

ARM Cortex-A50シリーズ

今週初めに、ARMは次世代のA57およびA53 SoCプロセッサの詳細を明らかにしました。現世代のCortex-A15の後継であるCortex-A50シリーズは、ARMアーキテクチャを64ビット対応のプロセッサに組み込み、スマートフォンからデータセンターの主力製品まで、幅広いデバイスで使用できます。 Cortex-A57は特にシリーズの主力製品であり、サーバー市場への本格的な参入となります。

Cortex-A57は本質的に Cortex-A15 64ビットのレジスタ、64ビットのメモリアドレス指定、およびさまざまな低レベルの調整を行います。エラー修正とTrustZoneハードウェアサポートに加えて、この改善はサーバーの採用に適しています。プロセッサは、ARMv7AおよびARMv8 ISA(32ビットと64ビットの両方のコードを実行できる)、仮想44ビットの物理アドレス指定、およびハードウェア仮想化のサポートをサポートしています。



さらに、15以上のステージの命令パイプラインを備えた3ワイド、8発行のデザインです。より幅広いNEON SIMDエンジンとIEEE-754倍精度浮動小数点ユニットも、この次世代ARMアーキテクチャに搭載されています。 A57には、48KBのデータキャッシュ、32KBの命令キャッシュ、および4つのCPUコアで共有されるL2キャッシュ(512KB-2MB)があります。 CCN-504が キャッシュコヒーレントネットワーク 考慮に入れられ、最大16個のCPUコアが8MBから16MBの共有L3キャッシュにアクセスできます(実装によって異なります)。



CCN-504を介して接続された複数のARM Cortex-A57 SoC

インターコネクトは、コアをメモリコントローラー、ネットワークインターフェイス、および仮想IO(USB、SATA、DSP(デジタルシグナルプロセッサ)、PCIeなど)にもリンクします。 ARMは、big.LITTLE構成をサポートしました。これにより、CCN-400キャッシュコヒーレントネットワークで接続された複数のCortex-A57およびCortex-A53プロセッサをペアリングできます。これにより、デバイスは現在のワークロードに応じて、より高性能のA57またはより低消費電力のA53(順序どおりの8ステージパイプラインを備えた32ビットCortex-A9と同様のパフォーマンス)を動的に使用できます。



パフォーマンスの面では、Cortex-A57は、現在の(Cortex-A9ベースの)世代のスマートフォンの約3倍の速さで、以前のチップと同等の消費電力を実現します(他のチップはすべて同じです)。 ARMは、チップがこれまで以上に高い周波数にヒットすることを期待しており、オプションのMali T67x GPUをCPUコアとペアにすることができます。 28nmから14nmまでのプロセスノードがサポートされ、2014年には28nmから20nmまでのプロセスノードを使用するチップが表示されます。

Google / Samsung Chromebook、Exynos 5(Cortex-A15)SoCを内蔵タブレットに登場し始めたばかりのCortex-A15 SoCと比較して Chromebooks、A57は約20%のパフォーマンス向上を提供します。 64ビットソフトウェアで作業し、より多くのシステムRAMにアクセスできるようになると、速度がさらに向上します。アーキテクチャの微調整と、より小さな製造プロセス(およびそれに伴うより高いクロック速度)が、パフォーマンスの向上に関与しています。

現在、Cortex-A15は、それ自体がAtom、特に古いチップにまともなライバルであることを証明しています。 Intelが将来のAtomプロセッサーでアウトオブオーダー実行(OoOE)に移行し、より多くのコアを備えたより小さなプロセッサーを展開するために製造ノードの利点を柔軟にするにつれ、Cortex-A57がどこにあるかを見るのは興味深いでしょう。



純粋なパフォーマンスはさておき、Cortex-A57は、ARMのサーバーチップを興味深い形にまとめたものです。 ARMベースのサーバーは、低電力指令を放棄することなく、データセンターでより深刻で「ビッグデータ」のワークロードに対応できるようにすることで、その機能を強化します。

かなりの数の企業が、新しいCortex-A57プロセッサをベースにしたサーバーハードウェアを製造する意向を発表しています。 AMD そして カルセダ どちらも、次世代のARM SoCを使用して、パブリッククラウドサービスとプライベートクラウドサービス(Webホスティング、クラウドサービス、ビッグデータ分析、内部エンタープライズアプリケーションなど)をホストするように設計された高密度サーバーに電力を供給しながら、比較的少ない電力で処理することについて話しました。

Calxeda EnergyCard、マルチプロセッササーバーカード

Calxedaのmuli-SoCサーバーカード。 Cortex-A50シリーズプロセッサで将来のARMサーバークラスタを強化する計画があります。

Broadcom、Samsung、STMicroelectronicsも、A57およびA53ベースのハードウェアを計画しています。ソフトウェアの面では、人気のあるLinuxディストリビューションの開発者であるRed HatとCanonicalが64ビットARMソフトウェアのサポートを推進している主要企業であり、Linuxベースのサーバーが次世代プロセッサで実行できるようにする必要があります。

ARMプロセッサは、電力を消費するサーバーのラックが膨大な電力料金に加算される可能性があるデータセンターレベルでの競争の可能性に立ち向かい、ワットあたりのパフォーマンスは、収益を上げるクラウドサービスを提供する企業に不可欠です。 ARMアーキテクチャがサーバー市場に参入した最初の大きな市場として、2014年は低電力サーバーにとって確かに興味深い年になるでしょう。

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