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ARMがマルチコア向け新アーキテクチャCortex-A9の詳細を発表

英ARM社は、容易にプロセッサコアをマルチコアに拡張できる、新しいアーキテクチャのプロセッサコア「ARM Cortex-A9」を開発した。4コアで最j8000 DMIPSの性Δ鮗存修任る。この性Δ離好院璽薀咼螢謄だけではなく、消J電もスケーラブルになっている。来のARMのCortexアーキテクチャをアップグレードしたりマイグレートしたりするのが~単にできるという。

このため狙うとしては、低消J電の携帯電B機から、性Δ鮗{求するネットワーク機_までカバーできるとしている。このCortex-A9を東Bで開されたARM Forum2007で発表した。携帯電Bやネットワーク機_、組み込み機_への応を狙い、今vはARM Connected Community Technical Symposiumと@づけた。

Cortex-A9には二つのシリーズがあり、それぞれシングルコア、マルチコアMPCoreシリーズである。シングルコアの性Δ蓮2.0 DMIPS/MHz以屬塙發、TSMCの65nmプロセスを使う場合、狙う応によって500MHzから1GHzまで変えられるという柔軟性がある。マルチコアでは、同クラスのシングルコアと比べて低い消J電で、高い性Δuられる。携帯電B機で使うを考え、250mWの消J電で性Δ30%以峭發い箸靴討い襦いろいろなデバイスについてソフトウエアの/∪もeつ。

このプロセッサコアは、高]演Qするためのコンピュータアーキテクチャを採している。まず、スーパースケーラ・パイプライン(sh┫)式を採し、8段のパイプラインを使う。マルチメディア演Qを嗄に実行できるようにするため、FPU(浮動小数点ユニット)と乗Q_を内鼎靴討い襦FPUは単@度および倍@度のQが可Δ如■D/3Dのグラフィックスや画擬Q、科学\術Qを高]化する。コアに含むNEONプロセッサエンジンは、アドバンストSIMD(single instruction multiple data)をサポートし、8,16,32ビットのD数データおよび32ビット浮動小数点データ形式でSIMD動作をサポートするため、64ビットおよび128ビットレジスタを△┐討い襦

キャッシュメモリーも1個のコアにL1を内鼎靴討り、1クロックサイクル当たり2命令を連的にフェッチ、デコードできる。高]アーキテクチャでよく見られる、アウトオブオーダー命令も△─1クロックで4命令のディスパッチと7命令のコンプリーションを実行する。

さらにプロセッサコアをГ┐L2キャッシュコントローラPL310も集積している。来のARMのL220 AXIキャッシュコントローラの2倍以屬離好襦璽廛奪箸鯆鷆,任るが、本襪鯣ァするのはマルチコアのである。マルチコアアーキテクチャでは、QプロセッサコアにQキャッシュを△┐討い襪、L2キャッシュコントローラは最j4個のプロセッサコアのキャッシュをU御する。

最新のしいデータにアクセスできるようにするため、キャッシュのコヒーレンシを保つ(sh┫)式として、これまでスヌープ(sh┫)式やディレクトリ(sh┫)式などがある。スヌープ(sh┫)式ではキャッシュ陲新をすべてのコアに瑤蕕擦謄船Д奪するが、コアがHければ処理効率がKくなる。ディレクトリ(sh┫)式ではキャッシュからディレクトリへデータを送り、すべてのキャッシュがデータを共~するが、レイテンシが長く消J電がjきい。そこで、MESIスヌープ(sh┫)式と}ぶ(sh┫)式でキャッシングを最適化した。ディレクトリをローカルにくためTAG RAMを2個使い、スヌープU御v路の中にデータを蓄積する。プロセッサとやりDりをせずデータがキャッシュ内にあるかどうかをチェックする。データを共~しているプロセッサだけをアクセスするようにフィルタをかける。キャッシュからキャッシュへとデータをコピーしておく。このようにしてメインメモリーへアクセスせずに消J電の低を果たした。

Cortex-A9は、来のARMコアの設と同様、エコシステムが出来屬っており、ケーデンスやメンターグラフィックス、グリーンヒルズソフトウエア、マグマデザイン、QNX、eSolなどEDAやソフトウエア企業がサポートしている。NECエレクトロニクスやテキサスインスツルメンツ社などが採をめたという。

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