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運算型儲存超前部署 Arm Cortex-R82即時處理器就位

文‧廖專崇 發布日期:2020/09/07 關鍵字:物聯網 IoT 人工智慧 AI 5G 運算型儲存 Computational Storage Cortex-R82 記憶體管理單元 MMU Arm TrustZone

物聯網(IoT)、人工智慧(AI)與5G等應用持續發展,帶動網路資料量大幅增加,其中物聯網數據量預計在2025年將超過79ZB。針對海量資料的產生,應用趨勢希望能在越接近數據生成的位置處越好,原因是安全性、延遲性與能源效率都能提升。運算型儲存(Computational Storage)已經崛起,成為數據儲存拼圖關鍵的一部份,Arm宣布推出Cortex-R82,為第一個64位元、具備Linux作業系統能力的Cortex-R處理器,可加速次世代企業與運算型儲存解決方案的發展與部署。

運算型儲存(Computational Storage)較傳統運算模式簡化,且更有效益

根據統計85%的硬碟控制器與固態硬碟控制器都是以Arm為基礎架構,讓處理更靠近數據,需要更高的效能。Arm儲存方案資深經理黃晏祥表示,依據作業負載的不同,Arm Cortex-R82與之前世代的Cortex-R8相比,最高可以提供兩倍的效能提升,能讓儲存應用以較低的延遲,運行如機器學習等作業負載,並可選用Arm Neon技術提供額外的加速。Cortex-R82本身為64位元架構,最高可以存取1TB的DRAM,供儲存應用進行數據處理。

儲存控制器傳統上運行裸機/RTOS作業負載以儲存及存取數據;不過,Cortex-R82選用的記憶體管理單元(MMU),可讓頻繁的作業系統在儲存控制器上直接運行。黃晏祥指出,在儲存數據的位置直接進行處理,可為物聯網、機器學習與終端運算等應用,創造更多機會。以數據庫加速加速為例,因為減少大型檔案的移動,安全性與隱私得以提升,數據可以有效率地轉檔或編碼以利串流進行影像處理,並且在必要情況下採用不同的位元率與解析度。

Arm Cortex-R82處理器支援最多八核的彈性架構

隨著儲存市場演化,合作夥伴最大的需求之一就是彈性。黃晏祥說明,Cortex-R82處理器支援最多八核的彈性架構,並可依據外部軟體需求,調整在儲存控制器上運行的作業負載類型。例如,停車場會固定使用視訊監控來辨識車牌資訊,以供後續收費使用。停車場白天會搜集車輛的車牌數據,用多核來進行密集儲存。到了晚上,這些核心會用來處理收費的數據,並依需求進行調整以執行數據分析與機器學習。由於儲存控制器為了應對不同的市場,且功能變得越來越多元,Cortex-R82的彈性架構,同時降低成本並縮短上市時間。

Arm Cortex-R82可依據外部軟體需求,調整在儲存控制器上運行的作業負載類型

為了開發這些未來使用場景所需的系統單晶片,Arm的合作夥伴要能取用簡便且合乎成本效應的技術。Arm為合作夥伴研究可以降低複雜性與成本的方法,Cortex-R82利用Arm Linux與伺服器生態系,為開發人員帶來全新的軟體工具與技術,例如Docker與Kubernetes,以在儲存應用上提供加速的實作方法。同時,Cortex-R82也利用Arm在安全方面的基礎,並相容Arm TrustZone,確保儲存控制器韌體可以與Linux或其它的即時工作量間隔開來。

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