結(jié)合HSA架構(gòu),big.LITTLE處理器省電又強(qiáng)效

應(yīng)用處理器發(fā)展將邁入新的階段。因應(yīng)行動(dòng)裝置制造商對(duì)視覺運(yùn)算效能要求不斷提高，處理器業(yè)者已計(jì)劃在現(xiàn)今大小核(big.LITTLE)多核心應(yīng)用處理器設(shè)計(jì)中，再導(dǎo)入異質(zhì)系統(tǒng)架構(gòu)(HSA)，以進(jìn)一步整合繪圖處理器(GPU)，期在強(qiáng)化視覺處理能力之際，兼顧整體耗電量表現(xiàn)。

ARM商業(yè)及全球市場(chǎng)開發(fā)執(zhí)行副總裁Antonio J. Viana認(rèn)為，繼行動(dòng)裝置之后，IoT聯(lián)網(wǎng)裝置也將為半導(dǎo)體科技產(chǎn)業(yè)挹注新的成長動(dòng)能。
ARM商業(yè)及全球市場(chǎng)開發(fā)執(zhí)行副總裁Antonio J. Viana表示，聯(lián)網(wǎng)和行動(dòng)化將是驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體科技產(chǎn)業(yè)未來成長的兩大動(dòng)能，基于這兩個(gè)目標(biāo)，行動(dòng)裝置和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)裝置均須追求更輕薄且更省電的設(shè)計(jì)，才能實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用模式，因而也帶動(dòng)big.LITTLE處理器架構(gòu)革新浪潮，加速多顆高效能與低功耗核心混搭的系統(tǒng)單晶片(SoC)設(shè)計(jì)成形。

截至目前為止，包括聯(lián)發(fā)科、三星(Samsung)、富士通(Fujitsu Semiconductor)，以及瑞芯微、海思等十七家處理器大廠皆已投入big.LITTLE研發(fā)行列，其中，三星與聯(lián)發(fā)科近期更分別發(fā)布八核心、四核心產(chǎn)品搶先卡位市場(chǎng)。Viana指出，下世代聯(lián)網(wǎng)裝置處理器將導(dǎo)入更多元的矽智財(cái)(IP)增強(qiáng)運(yùn)算效能，同時(shí)也須具備更先進(jìn)的電源管理機(jī)制，使復(fù)雜度與日俱增，透過ARM提供big.LITTLE通用平臺(tái)的奧援，晶片商將可加速克服各種設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，讓多核心處理器集高性能、低功耗于一身。

除已在多核心處理器設(shè)計(jì)領(lǐng)域大展拳腳外，big.LITTLE架構(gòu)亦開始邁向更前瞻的異質(zhì)核心整合形式。如飛思卡爾(Freescale)已打造出Cortex-A5應(yīng)用處理器核心與Cortex-M4微控制器(MCU)整合方案，而超微(AMD)更進(jìn)一步打破x86與ARM核心的界線，使采用復(fù)雜指令集(CISC)與精簡(jiǎn)指令集(RISC)的兩種核心融為一體，分別負(fù)責(zé)高效能與低耗能運(yùn)算任務(wù)，以實(shí)現(xiàn)更高的系統(tǒng)能源效率。

ARM處理器部門市場(chǎng)行銷策略副總裁Noel Hurley強(qiáng)調(diào)，隨著行動(dòng)裝置顯示規(guī)格及影像處理技術(shù)持續(xù)升級(jí)，big.LITTLE下一步將靠攏HSA架構(gòu)，透過SoC內(nèi)的快取一致性(Cache Coherence)記憶體管理機(jī)制，使中央處理器(CPU)與GPU設(shè)計(jì)緊密結(jié)合，并依任務(wù)性質(zhì)達(dá)成無縫切換的協(xié)同運(yùn)作模式，將系統(tǒng)能源效率發(fā)揮到極致。

因應(yīng)更前瞻的HSA設(shè)計(jì)需求，近期ARM已推出新一代八核與十六核GPU，并發(fā)布最新AMBA 5 CHI(Coherent Hub Interface)的SoC內(nèi)部核心互連方案。Hurley更透露，2014上半年該公司新世代64位元Cortex-A50系列處理器核心將正式登場(chǎng)，并持續(xù)發(fā)表適合高階、中低階行動(dòng)裝置的多核心GPU，同時(shí)也計(jì)劃將與HSA基金會(huì)成員共同開發(fā)的SoC控制軟體、核心資源配置解決方案導(dǎo)入商用，開啟嶄新的big.LITTLE處理器開發(fā)視野。