ARM Cortex-A65

Cortex-A65
Gyártás	2018, A65AE: 2018. december 18.
Tervező	ARM Holdings
Utasításkészlet	A64 + kiterjesztések: ARMv8.1, ARMv8.2, kriptográfiai, RAS, ARMv8.3: csak LDAPR utasítások
Architektúra	ARMv8-A (Harvard), csak AArch64
Mikroarchitektúra	sorrenden kívüli futószalag, szuperskalár
Magok száma	max. 8, klaszterben
L1 gyorsítótár	16–64 KiB utasítás- (I-cache) paritás, 16–64 KiB adat-gyorsítótár (D-cache) ECC
L2 gyorsítótár	opcionális, 64–256 KiB egyesített privát, ECC
L3 gyorsítótár	opcionális külső, 512 KiB – 4 MiB
Változat	Cortex-A65AE
A Cortex-A65 weboldala

Az ARM Cortex-A65 egy többszálú 64 bites Cortex-A CPU. A processzor tervezési szempontjai a termikus és a magas szintű átviteli hatékonyság voltak. A Cortex-A65-öt nagy teljesítményű és nem biztonsági szempontból kritikus feladatokat ellátó eszközökhöz tervezték, például navigációhoz, szenzorfúzióhoz és látásalapú rendszerekben történő felhasználásra. A Cortex-A65 a DynamIQ klaszterező technológiára épül, és kihasználja annak többmagos jellemzőit. Egyszerre két szálat képes feldolgozni, és akár nyolc magra is skálázható egyetlen fürtben.

Leírás

A Cortex-A65 mag egy energiatakarékos, középkategóriás, átviteli számításokra orientált, szimultán többszálú (SMT) mag, amely az Armv8-A architektúra AArch64 végrehajtási állapotát valósítja meg a DynamIQ Shared Unit (DSU) fürtön belül. A DynamIQ Shared Unit (DSU) tartalmazza az L3 gyorsítótárat és a klaszterben lévő magok közötti koherencia fenntartásához szükséges logikát. A Cortex-A65 mag nem valósítja meg az Armv8-A architektúra AArch32 végrehajtási állapotát.

2018 decemberében az ARM bejelentette a processzor újabb Cortex-A65AE jelű (kódnevén Helios-AE) változatát, amit főleg az autóiparban történő felhasználásra szántak, biztonság szempontjából kritikus feladatokhoz, például a fejlett vezetőtámogató (ADAS és Gateway) rendszerekben való alkalmazásra. A tervezők úgy látták, hogy az autókban lévő érzékelők száma várhatóan nagy mértékben növekszik, és ezzel együtt a nagyobb átviteli teljesítményű feldolgozási teljesítmény iránti igény is, így a Cortex-A65AE a nagy áteresztőképességű alkalmazásokra összpontosít.

A Cortex-A65AE az ARM első többszálas CPU-magja, szimultán többszálú feldolgozásra (SMT) képes, ami lehetővé teszi, hogy magonként két szál is futtatható legyen. A Cortex-A65AE szintén a DynamIQ technológiára épül, és kihasználja annak kapcsolati képességeit. A magot Dual Core Lock-Step (DCLS) funkcióval is ellátták, ami fokozottan hibatűrő működést biztosít. A processzor konfigurálható a biztonságot növelő split-lock üzemmódra, amelyben két mag ugyanazt az utasítássort hajtja végre szinkronban (lock-step), és a lépések eredményét hardveresen összehasonlítva fogadja el a végső állapotot, eltérés esetén megszakítás lép fel. A Cortex-A65AE magok Cortex-A76AE magokkal párosíthatók és támogatják a heterogén feldolgozást. Az ARM szerint az első Cortex-A65AE-vel szerelt termékek 2020-ban jelenhetnek meg, de 2022-ben még nem ismert ilyen megjelenés.

A Cortex-A53-hoz képest a Cortex-A65AE magonként 70%-kal jobb egész számítási teljesítményt, 3,5-ször nagyobb memóriateljesítményt biztosít a memóriaintenzív autóipari terheléseknél, és több mint 6-szor nagyobb olvasási sávszélességet az alacsony késleltetésű ACP-nél (Accelerator Coherency Port) a szorosan illesztett gyorsítókhoz.

Technikai jellemzők

Cortex-A65

Architektúra	Armv8-A (Harvard)
Kiterjesztések	Armv8.1 kiterjesztések Armv8.2 kiterjesztések kriptográfiai kiterjesztések RAS kiterjesztések Armv8.3 (csak az LDAPR utasítások)
Utasításkészlet	A64
Mikroarchitektúra	soron kívüli végrehajtású futószalag szuperskalár NEON SIMD opcionális kriptográfiai egység legfeljebb 8 CPU mag egy klaszterben fizikai címzés (Pysical Addressing, PA): 44 bites Dual Core Lock-Step (DCLS): nincs
Memóriarendszer és külső interfészek	L1 utasítás- (I-cache) és adat-gyorsítótár (D-cache): 16–64 KiB L2 gyorsítótár opcionális, 64 KiB-től 256 KiB-ig L3 gyorsítótár opcionális * ECC támogatás nagy fizikai címkiterjesztés (LPAE): van buszinterfészek: AMBA ACE vagy CHI opcionális ACP opcionális periféria-portok
Egyéb	TrustZone biztonsági rendszer Megszakítások: GIC interfész, GICv4 Armv8-A generikus időzítő PMU (Performance Monitor Unit): PMUv3 Armv8-A (+ Armv8.2-A) hibakeresési kiterjesztések CoreSight v3 Embedded Trace Macrocell ETMv4.2 (utasítás nyomkövetés)

Cortex-A65AE

Mint a Cortex-A65, az alábbi jellemzőkkel:

Kiterjesztések	Armv8.4 skaláris szorzás (dot product)
Mikroarchitektúra	soron kívüli végrehajtású futószalag szuperskalár NEON SIMD, lebegőpontos utasítások opcionális kriptográfiai egység legfeljebb 8 CPU mag egy klaszterben fizikai címzés (Pysical Addressing, PA): 44 bites
Memóriarendszer és külső interfészek	L1 utasítás- (I-cache) és adat-gyorsítótár (D-cache): 32–64 KiB L2 gyorsítótár: 64 KiB-től 256 KiB-ig L3 gyorsítótár opcionális * ECC támogatás nagy fizikai címkiterjesztés (LPAE): van buszinterfészek: AMBA ACE vagy CHI opcionális ACP opcionális periféria-portok
Funkcionális biztonság	Dual Core Lock-Step – beépítve, Lock üzemmód memóriavédelem, interfész védelem biztonsági képességek: ASIL D hardverdiagnosztikai metrika, rendszerfejlesztés támogatása kiterjesztett biztonsági csomag
Egyéb	TrustZone biztonsági rendszer + mint Cortex-A65

További információk

• Arm launches first SMT-capable Cortex core, Gareth Halfacree, 2018. december 19.
• Spectre-BHB Security response updates [biztonsági frissítések válaszul a Spectre-BHB-re]  (angol nyelven). ARM, 2022. március (?). (Hozzáférés: 2023. május 13.)

Kapcsolódó szócikkek

• ARM