Борьба за большую производительность, меньшее энергопотребление и высокую интеграцию в мобильных телефонах, оказалась в центре внимания форума Microprocessor Forum, прошедшего на минувшей неделе. ARM и Qualcomm раскрыли некоторые детали архитектур процессоров для 3G-телефонов, планируемых к выпуску в 2008 года, а NTT Docomo поделилась своим видением следующих двух поколений мобильных систем, но это уже тема для отдельного сообщения.
В будущем, используя расширения архитектуры ARM Cortex ARMv7, возможно будет на одном кристалле расположить гетерогенную многопроцессорную систему. Среди расширений – когерентность кэша, предназначенная для встраиваемых систем и позволяющая «скармливать» порции данных для ускорителя мультимедиа, минуя процессор приложений. Также проделана работа по устранению узких мест в синхронизации процессоров, в частности, внедрены неблокируемые межпроцессорные прерывания.
К этой деятельности в 2003 году подключилась Qualcomm, приобретшая права на модификацию архитектуры ARM и оптимизации процессоров приложений для новой функциональности мобильных телефонов. Одним из результатов деятельности Qualcomm на этом поприще является ядро Scorpion ARMv7 и платформа Snapdragon, о которых компания подробно рассказала в ходе Microprocessor Forum.
65-нм Scorpion обеспечивает производительность до 2100 Dhrystone MIPS (млн. операций в секунду), потребляя не более 0,5 Вт – в четыре раза больше, чем используемое сейчас Qualcomm ARMv11. Новое ядро обрабатывает до двух инструкций за такт, используя спекулятивную внеочередную выборку. В состав Scorpion также входит улучшенный аппаратный мультимедийный «движок» и модифицированные внутренние соединения ARM AXI, обрабатывающий внеочередные транзакции. Еще одной отличительной особенностью Scorpion является особая организация операций чтения и записи с аппаратной защитой когенерентности данных в кэш-памяти, предназначенная для ускорения обработки мультимедиа. Утверждается, что чип способен кодировать и декодировать H.264-видео CIF (352х288)-разрешения, задействовав менее четверти вычислительной способности.
Scorpion, напомним, является основной платформы Snapdragon, куда также входит массив цифровых сигнальных процессоров (DSP) и ускорителей базовой логики и обработки мультимедиа. Платформа выполнена в виде стэка, содержащего отдельные цифровые, аналоговые и микросхемы памяти. По словам Qualcomm, первые пробные образцы микропроцессора Scorpion должны будут появиться уже в конце этого года.