Question

Cortex-A8的架构特性

Answer 1

ARM Cortex-A8处理器复杂的流水线架构基于双对称的，顺序发射的，13级流水线，带有先进的动态分支预测，可实现2.0 DMIPS/MHz。
顺序，双发射，超标量微处理器内核，13级主整数流水线
10级NEON媒体流水线 10-stage NEON media pipeline
专用的L2缓存，带有可编程的等待状态
基于全局历史的分支预测
结合功率优化的加载存储流水线，为功率敏感型应用提供2.0 DMIPS/MHz的速率 遵从ARMv7架构规范，其中包括：
用于实现更高的性能、能量效率和代码密度的Thumb-2技术
NEON™信号处理扩展，用于加速H.264和MP3等媒体编解码器
Jazelle RCT Java-加速技术，用于最优化即时（JIT）编译和动态自适应编译(DAC)，并将存储器尺寸减小了多达3倍
TrustZone技术，用于安全交易和数字权限管理（DRM）
集成的L2缓存
使用标准编译的ARM建立而成
64K到2MB的可配置容量
可编程的延迟
优化的L1缓存
经过性能和功耗的优化
结合最小访问延迟和散列确定方式，以便将性能最大化，将功耗最小化。
动态分支预测
通过分支目标和全局历史缓冲区实现
按照行业基准，达到95%的准确率。
重放机制，以实现预测失败代价的最小化
存储器系统
访问L1缓存导致的单周期加载使用代价
L1缓存的散列数组使得只有在可能需要时才会启用存储器。
集成的、可配置L2缓存和用于数据流的NEON媒体单元之间的直连接口
Bank化的L2缓存设计，每次只设计1个Bank
支持多项与L3存储器之间的未完成事务，以充分利用CPU。
ARM公司日前发布最新的Cortex-A8处理器，它将给消费和低功耗移动产品带来重大变革，使得最终用户可以享受到更高水准的娱乐和创新。在于美国加州举行的第二届ARM开发者年度大会上发布的ARM Cortex-A8处理器最高能达到2000DMIPS，使它成为运行多通道视频、音频和游戏应用的要求越来越高的消费产品的最佳选择。在65纳米工艺下，ARM Cortex-A8处理器的功耗不到300毫瓦，能够提供业界领先的性能和功耗效率。ARM Cortex-A8处理器第一次为低费用、高容量的产品带来了台式机级别的性能。 支持智能能源管理(Intelligent Energy Manger，IEM)技术的ARM Artisan库以及先进的泄漏控制技术使得Cortex-A8处理器实现了非凡的速度和功耗效率。Cortex-A8处理器得到了大量ARM技术的支持，从而能够实现快速的系统设计。这些支持包括：RealView DEVELOPOER软件开发工具，RealView ARCHITECT ESL工具和模型，CoreSight调试和追踪技术，以及对OpenMAX多媒体处理标准的软件库支持。 在同一天，德州仪器和ARM在第二届ARM开发者年度大会上共同宣布德州仪器第一个获得全新的ARM Cortex-A8处理器的授权。德州仪器同时也是在这一新处理器开发过程中领先的ARM合作伙伴。德州仪器将把Cortex-A8处理器用于其众多下一代超低功耗3G调制解调器以及高性能的OMPATM应用处理器。后者将以65纳米工艺进行生产，同时德州仪器的SmartReflex功耗和性能管理技术和M-ShieldTM安全解决方案也将提高其性能。 除了德州仪器之外，ARM已经成功地与另外四家公司达成了Cortex-A8处理器的授权协议，其中包括飞思卡尔、Matsushita和三星。同时，Cortex-A8处理器还获得了主要EDA和操作系统提供商今后的支持。 Cortex-A8处理器是第一款基于下一代ARMv7架构的应用处理器，使用了能够带来更高性能、功耗效率和代码密度的Thumb-2技术。它首次采用了强大的NEONTM信号处理扩展集，对H.264和MP3等媒体编解码提供加速。Cortex-A8解决方案还包括Jazelle-RCT Java加速技术，对实时(JIT)和动态调适编译(DAC)提供最优化，同时减少内存占用空间高达三倍。此外，新处理器还配置了用于安全交易和数字版权管理的TrustZone技术以及实现低功耗管理的IEM功能。 ARM市场营销执行副总裁Mike Inglis表示：“数字娱乐和移动通信技术的迅速融合对系统性能和安全提出了全新的要求，并且需要以有限的费用和功耗实现。全新的ARM Cortex-A8处理器及其背后提供支持的技术为家庭和移动市场带来了前所未有的性能和功耗水平，同时也将为消费者带来具有丰富媒体应用的创新的新设备。” Cortex-A8处理器配置了先进的超标量体系结构管线，能够同时执行多条指令，并且提供超过2.0 DMIPS/MHz。处理器集成了一个可调尺寸的二级高速缓冲存储器，能够同高速的16K或者32K一级高速缓冲存储器一起工作，从而达到最快的读取速度和最大的吞吐量。Cortex-A8处理器使用了先进的分支预测技术，并且具有专用的NEON整型和浮点型管线进行媒体和信号处理。在使用小于4平方毫米的硅片及低功耗的65纳米工艺的情况下，Cortex-A8处理器的运行速度将高于600MHz(不包括NEON，追踪技术和二级高速缓冲存储器)。在高性能的90纳米和65纳米工艺下，Cortex-A8处理器运行速度最高可达到1GHz，从而满足高性能消费产品设计的需要。