高效MIPS I-class I6400 CPU發布，64位SoC近在眼前
2014-09-10 21:20:27 本站原創Imagination Technologies的MIPS CPU IP內核系列是超低功耗、精巧芯片面積和高集成度產品。MIPS處理器IP內核擁有完整的產品組合，從最小型的32位微控制器，到高性能32位和64位多核解決方案。Imagination的MIPS架構是業界成熟且高效的RISC架構，可提供單位芯片面積的最佳性能與最低功耗。
Imagination近日發布高效MIPS I-class I6400 CPU系列產品，這是第一款結合64位架構與硬件虛擬化技術的IP內核，通過多線程、多核與多集群一致處理技術，能提供可擴展的性能。目前以ARM為代表的SoC芯片產品紛紛推出64位產品，這次的MIPS Warrior I-class處理器內核同樣采用了64位架構，目標市場直指嵌入式、移動、數字消費、通信、網絡和存儲。
為了適應從 IoT、移動、到網絡與存儲等應用的不斷演進，廠商需選擇能幫助他們開發出具有前瞻性設計的可擴展平臺。Imagination現在擁有從微控制器到64 位服務器等完整的MIPS IP內核，結合64位、多線程和多核與多集群支持等特性，I6400是一個高度靈活、低功耗的處理器架構，能夠針對廣泛應用擴展其性能。 Iagination市場營銷執行副總裁 Tony King-Smith表示，與競爭產品相比，I6400更具效率、靈活性與可擴展性，它的特性組合可以充分滿足包括智能手機和平板電腦等各種下一代應用的需求。
I6400系列內核的重要特性：
高效、可擴展的64位性能：I6400可協助客戶為不同市場設立新的價格與性能標準。與領先的同類競爭產品相比，它的CoreMark性能指標高出 50%，以及DMIPS高出 30%。I6400能構建為非常多樣化的性能、功耗和面積運行組合，若采用積極的構建方式，還能實現高頻率性能。
硬件多線程：I6400采用每個內核最多可支持四個硬件線程的硬件多線程技術。Imagination經過驗證的MIPS多線程技術可實現更高的利用率與 CPU效率。I6400內置的即時多線程(SMT)技術能在每個時鐘周期內，讓多個線程執行多個指令。初步的基準測試顯示，增加第二個線程能使 SPECint、以及EEMBC的CoreMark等業界常用的基準測試增加四五成的性能，但增加的集群面積卻不到10%。
硬件虛擬化：成為MIPS Warrior內核系列新成員的 I6400 也同樣具備硬件虛擬化技術，可提供更高的安全性與可靠性，并有助于為整個系統和SoC實現統一的安全性和虛擬化策略。I6400中所構建的硬件虛擬化技術最多可支持15個安全與非安全的虛擬機。
安全性：作為Imagination統一安全性策略的一部分，這是專為適應不斷演進、且新興的連網應用的隱私權和安全性需求所設計。I6400內核已經過優化設計，可支持多種獨立的安全內容與多種獨立的執行域。這項大幅增強的安全功能采用了Imagination與生態系統伙伴的技術，并能涵蓋SoC中的其他關鍵元件。這一解決方案具備可擴展性，可支持跨各種應用與內容來源的安全內容傳送、安全支付、身份保護以及更多功能。
功耗管理：I6400擁有支持MIPS架構的PowerGearing功耗管理功能，其中包括能為異構集群中的每個內核提供專屬的時鐘與電壓水平，并同時維持整個CPU的一致性，因此休眠中的內核只有當需要時才會被喚醒。
高效FPU：I6400中內置了經過驗證的硬件浮點單元，可支持與一般運算相關的個位數與二位數精度，并能提升控制系統的處理。
128位SIMD：I6400可支持128位SIMD功能，能在數據平行應用中充分發揮SIMD運行的效率，來為廣泛的任務提供高性能與高處理能力。它是以MIPS SIMD架構為基礎，秉承真正的RISC精神，其定義好的指令可輕松獲得C或OpenCL這類高級語言的支持，可快速、簡單地開發新的代碼，并同時保留現有的代碼。I6400中的SIMD可支持多種整數(8、16、32 和 64 位)和浮點(32、64 位)數據類型，使其可為音頻、視頻、視覺和其他運算密集型應用提供優異效率。
全新內核特性
I6400采用最新一代的MIPS Coherency Manager架構，這是以新的多核一致互連架構為基礎。它可支持每集群最多達6核的多核配置，并且單一集群上的多核都能擁有不同的合成目標，并以不同的時鐘頻率和電壓運行。一致性管理員架構中構建了多項高性能特性，包括硬件預取，以及比前一代架構更寬的總線和更低的時間延遲。
I6400內核是專為能以各種不同的線程、內核和集群組合形式供應而設計，采用最多可支持64個集群的多集群架構。此內核也專為能在未來的異構集群SoC中運行而設計，這類SoC會同時采用CPU、GPU和其他處理單元。
新款I6400內核系列是以MIPS Release 6架構為基礎，因此可獲益于MIPS指令集的持續演進。為了鎖定下一代應用，MIPS r6增加了新的指令，可為Android的JIT、JavaScript、瀏覽器、PIC(位置獨立碼)，以及更大工作負荷帶來更高性能。作為 MIPS32架構的超子集，MIPS64架構不需要獨立的ISA、或模式切換，可免除不必要的芯片面積與功耗浪費。未來的MIPS Warrior內核將運用增強的MIPS r6架構，以及新一代的一致性管理員架構。
廣泛的生態系統支持
I6400擁有MIPS的廣泛生態系統支持，包括軟件、工具和應用程序，以及新成立的prpl開放源基金會。擁有博通、Cavium、Ikanos、 Ineda Systems、君正集成電路、Lantiq、PMC、高通等創始會員以及其他廠商的加入，prpl可為MIPS I-class和其他Warrior內核提供開放源軟件，并聚焦于從IoT到數據中心等各種市場。
Imagination和多家MIPS生態系統伙伴已經可為I6400內核提供廣泛的開發工具和軟件支持，并正持續開發中。此外，I6400已為最新的 64位和32位移動操作系統進行優化設計。即將問世的 Android L 版本也能包括對64位MIPS架構的支持。適用于I-class內核的Hypervisor正在開發中，藉此充分發揮硬件虛擬化技術以及增強的多內容安全性功能。
prpl開放源基金會完成的首批計劃之一是在QEMU開放源硬件模擬器中加入對MIPS64 r6架構的支持，現已可從 http://github.com/prplfoundation 網站取得。利用 QEMU，開發人員便可開始為64位I6400開發應用程序與軟件。
Imagination 已與多家先期的 I6400 授權伙伴展開合作，預計2014年12月起全面開放授權。
