應用處理器發展將邁入新的階段。因應行動裝置製造商對視覺運算效能要求不斷提高,處理器業者已計畫在現今大小核(big.LITTLE)多核心應用處理器設計中,再導入異質系統架構(HSA),以進一步整合繪圖處理器(GPU),期在強化視覺處理能力之際,兼顧整體耗電量表現。
ARM商業及全球市場開發執行副總裁Antonio J. Viana認為,繼行動裝置之後,IoT聯網裝置也將為半導體科技產業挹注新的成長動能。 |
ARM商業及全球市場開發執行副總裁Antonio J. Viana表示,聯網和行動化將是驅動半導體科技產業未來成長的兩大動能,基於這兩個目標,行動裝置和物聯網(IoT)裝置均須追求更輕薄且更省電的設計,才能實現隨時隨地聯網的應用模式,因而也帶動big.LITTLE處理器架構革新浪潮,加速多顆高效能與低功耗核心混搭的系統單晶片(SoC)設計成形。
截至目前為止,包括聯發科、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研發行列,其中,三星與聯發科近期更分別發布八核心、四核心產品搶先卡位市場。Viana指出,下世代聯網裝置處理器將導入更多元的矽智財(IP)增強運算效能,同時也須具備更先進的電源管理機制,使複雜度與日俱增,透過ARM提供big.LITTLE通用平台的奧援,晶片商將可加速克服各種設計挑戰,讓多核心處理器集高性能、低功耗於一身。
除已在多核心處理器設計領域大展拳腳外,big.LITTLE架構亦開始邁向更前瞻的異質核心整合形式。如飛思卡爾(Freescale)已打造出Cortex-A5應用處理器核心與Cortex-M4微控制器(MCU)整合方案,而超微(AMD)更進一步打破x86與ARM核心的界線,使採用複雜指令集(CISC)與精簡指令集(RISC)的兩種核心融為一體,分別負責高效能與低耗能運算任務,以實現更高的系統能源效率。
ARM處理器部門市場行銷策略副總裁Noel Hurley強調,隨著行動裝置顯示規格及影像處理技術持續升級,big.LITTLE下一步將靠攏HSA架構,透過SoC內的快取一致性(Cache Coherence)記憶體管理機制,使中央處理器(CPU)與GPU設計緊密結合,並依任務性質達成無縫切換的協同運作模式,將系統能源效率發揮到極致。
因應更前瞻的HSA設計需求,近期ARM已推出新一代八核與十六核GPU,並發布最新AMBA 5 CHI(Coherent Hub Interface)的SoC內部核心互連方案。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,並持續發表適合高階、中低階行動裝置的多核心GPU,同時也計畫將與HSA基金會成員共同開發的SoC控制軟體、核心資源配置解決方案導入商用,開啟嶄新的big.LITTLE處理器開發視野。