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Arm透露Cortex-X1及Cortex-A78C更多細(xì)節(jié)

2020-11-03 13:51:34 EETOP

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在美國時間10月20日至10月29日在線舉行的“ 2020年秋季Linley處理器大會”的最后一天，Arm透露了Cortex-X1以及Cortex-A78的衍生產(chǎn)品Cortex-A78C的細(xì)節(jié)。

什么是Cortex-X1？

Cortex-X1是5月26日與Cortex-A78一起公布的CXC（Cortex-X定制）計(jì)劃的第一款產(chǎn)品，之前曾經(jīng)做過簡單的介紹。在這次線上研討會上Arm公司對 Cortex-X1做了更加詳細(xì)的介紹。（圖一）。

X1面向更高的性能而不是效率，是一個不同于傳統(tǒng)產(chǎn)品的高性能產(chǎn)品線。

在前端方面，BTB的容量提高了50%，X1 Fetch的指令5條/周期，Micro-Op的Cache有8個微操作/周期的指令要傳遞給解碼器。而Cortex-A78 Fetch的指令為4條/周期，Micro-Op Cache為6個微操作/周期。BranchPredictor最多可以處理2個Branch/cycle，這對于Cortex-X1和Cortex-A78來說是一樣的。

圖2：微碼Cache的大小可能與Zen 3或Sunny Cove相當(dāng)。

指令分派同時發(fā)出8條微碼（圖3）。ALU有6個執(zhí)行單元，F(xiàn)PU有4個執(zhí)行單元。此外，據(jù)說由于指令分派的增強(qiáng)，亂序窗口的大小增加了40％。盡管未在此處列出，但ROB等似乎也在變大。此外，F(xiàn)P / ASIMD端的IQ大小將增加一倍。

圖3：Cortex-A78具有與Cortex-X1相同的ALU，但只有兩個FPU，指令分派也為6條微碼

就LSU而言，Cortex-X1（圖4）和Cortex-A78（圖5）的結(jié)構(gòu)本身完全相同。數(shù)據(jù)L1和L2的帶寬增加了一倍的是與Cortex-A77相比，并且認(rèn)為由加載/存儲單元本身處理的數(shù)據(jù)量已從16字節(jié)/周期增加到32字節(jié)/周期。此外，可以看出正在采取適合數(shù)據(jù)訪問的措施，例如將動態(tài)加載窗口大小增加33％，將L2TLB增加66％。此外，L2已增強(qiáng)到最大1MB，并且還支持8MB L3。

圖4：雙FPU的加載/存儲單元有點(diǎn)差。一個周期最多可以輸出512位數(shù)據(jù)

圖5：這是Cortex-A78，L1-D本身是一個選項(xiàng)，并且不支持L3，這可能是因?yàn)樾阅?面積比或性能/功耗比。

Cortex-A78C適用于移動設(shè)備，也適用于邊緣應(yīng)用

接下來是Cortex-A78C。這是Cortex-A78的衍生產(chǎn)品，盡管它是供移動使用的，但我們認(rèn)為它更適合于固定設(shè)備或IoT Edge（圖6）。

圖6：與Cortex-A78的唯一區(qū)別是多核配置和安全性。

首先是多核配置。在使用DynamIQ的所謂big.LITTLE配置中，Cortex-A78成為大內(nèi)核，Cortex-A55合并為LITTLE內(nèi)核，但Cortex-A78C是統(tǒng)一的，也就是說，所有內(nèi)核都是Cortex-A78C，允許6到8個核心和高達(dá)8MB的L3（圖7）。

圖7：使用了DynamIQ，但是沒有核心調(diào)度（因此它不是big.LITTLE）

這款Corte-A78C的目標(biāo)被定義為“大屏幕設(shè)備”，但是當(dāng)您查看圖8時，您還會看到筆記本PC和幾乎像PC的車載設(shè)備。

圖8：簡而言之，它適用于計(jì)算密集型設(shè)備，我認(rèn)為它適用于Edge IoT Gateway

在Cortex-A78C中還增加了更多的安全性設(shè)計(jì)。ROP（面向返回的程序）或JOB（面向跳轉(zhuǎn)的程序設(shè)計(jì)）是一種經(jīng)常用于未經(jīng)授權(quán)的程序入侵的技術(shù)，在預(yù)先將惡意代碼加載到內(nèi)存中后，其跳轉(zhuǎn)類似于Return或Jump。它是一種重寫目標(biāo)并將控制權(quán)轉(zhuǎn)移到惡意代碼的方法。為此，Arm v8.3-a添加了一個稱為指針身份驗(yàn)證代碼（PAC）的功能。這是一種用系統(tǒng)中注冊的PAC替換部分跳轉(zhuǎn)目標(biāo)地址的機(jī)制，如果重寫了跳轉(zhuǎn)目標(biāo)地址，則PAC將消失，因此將其判斷為無效的跳轉(zhuǎn)目標(biāo)，并且將中斷執(zhí)行。在那兒。它本身也已安裝在Cortex-A78中，但是Cortex-A78C將能夠使用Arm v8.6-A（由Matterhorn實(shí)現(xiàn)）提供的增強(qiáng)指針認(rèn)證代碼（EPAC）。（圖9）。