Arm的新型CortexR82是其首款64位实时处理器

上周五，Arm 宣布了其最新一代实时处理器系列 Cortex-R82。大多数人更熟悉 Cortex A 系列 CPU，它们用作智能手机和平板电脑等设备的主处理器，运行成熟的操作系统。该的Cortex-R系列，相比之下，通常用于高性能应用要求苛刻的“实时”性能，这意味着简单的，可预见的和极低的延迟反应的循环，在更简单的软件栈。

早期的 Cortex R 系列处理器无法运行包括 Linux 在内的成熟的现代操作系统，因为它们使用了一个简单的内存保护单元 (MPU) 而不是支持诸如以下功能所需的更复杂的内存管理单元 (MMU)虚拟内存。这通常不被视为问题，因为实时操作系统 (RTOS) 工作负载通常需要更简单、更可预测的控制循环。

实时与多任务处理

Cortex R-82 仍然提供一个简单的 MPU，但它也可以选择配置一个 MMU——并且 CPU 的内核可以单独、动态地分配给其中任何一个。Arm 的 Neil Werdmuller 假设存储控制器可能在高峰和非高峰时段使用不同的配置文件运行，根据需要将核心从实时“纯 SSD”职责重新分配到“计算存储”——可能意味着板载 AI 分析。

灵活的设计

当用于存储控制器等缓存友好型应用程序时(Arm 表示 R 系列在其中占有 85% 的市场份额)之前设计的 32 位架构设置了严格的性能限制。现代 SSD 通常具有 2GiB 板载 DRAM，这令人不安地接近 32 位 CPU 的 4GiB 理论最大地址限制。

R-82 的 64 位架构使其与现代主流处理器保持一致，使其能够寻址高达 1TiB 的物理地址空间。新架构还支持用于单指令多数据 (SIMD) 处理的可选 Neon 单元，从而提高存储设计的灵活性。

最后，带有可选 MMU 的 Cortex-R82 设计将能够运行全栈操作系统，例如 Linux，以及——甚至与——更简单的 RTOS 并行。这将允许在传统上受到更多限制的环境中重用为完整的 Linux 环境开发的现有高级代码。

更高的性能

新的 CPU 设计带来了传统的性能提升以及架构变化。在上图中，Arm 在通用基准测试方面取得了显着改进，在使用新 Neon SIMD 指令的测试方面取得了巨大改进。“Consumer”一栏是EEMBC Consumer benchmark，使用Arm Compiler 6.14编译时利用了SIMD指令;客户 1 到 4 是未指定的 Arm 客户的实际应用程序。

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