Szerző: Gálffy Csaba

2014. szeptember 3. 12:05

Ezzel indul be a telefonpiacon a MIPS?

Rendkívül ígéretes processzormagot mutatott be az Imagination Technologies, a MIPS új tulajdonosa. Az I6400 egyértelműen az ARM Cortex-A53 kihívója, a cég szerint magasabb teljesítménnyel és alacsonyabb fogyasztással. A versenyt a teljes körű Android-támogatás teszi izgalmassá, az alsó- és középkategóriás konzumer eszközökben is lehet piaca.

Az Imagination Technologies korábban már nyilvánvalóvá tette, hogy hatalmas terveket szövöget a 2012-ben mindössze 100 millió dollárért felvásárolt MIPS-szel és a cég tulajdonában lévő azonos nevű utasításkészlet-architektúrával. Az Imagination komoly szereplő az alacsony fogyasztású processzorokra integrált grafikus vezérlők piacán, a cégtől licencel az Apple, a Samsung és az Intel, a MIPS-szel azonban immár a CPU-k oldalán is jelentős játékossá válna a cég.

Az Imagination az ARM Holdingshoz hasonló üzleti modellt követ, processzormagokat, grafikus vezérlőket és egyéb járulékos komponenseket tervez és licencel a processzorgyártók felé, amelyek ezeket teljes implementációvá, rendszerlapkákká gyúrják össze. A MIPS azonban eddig elsősorban a beágyazott rendszerekben, kiegészítő processzoroknál volt szereplő, az új processzormaggal azonban az okostelefonok és tabletek között is helyet találhat.

Bemutatkozik a Warrior I6400

Az Imagination/MIPS kínálatában az I6400 nagyjából hasonló pozíciót foglal majd el, mint az ARM-nál a Cortex-A53, a cég egyértelműen e magok ellen is küldi csatába. A két megoldásban sok minden közös: modern, 64 bites utasításarchitektúrát használó, azonban a csúcsmodellnél olcsóbban licencelhető, annál szerényebb fogyasztású és teljesítményű processzormagokról van szó. A MIPS-nél a csúcsot a P-sorozat jelenti, ennek legutolsó tagja a P5600 (erről itt írtunk részletesen), a legalsó szintet pedig a beágyazott rendszereket célzó M-sorozat (M5100) képezi, ezek az új modellel ellentétben 32 bites regisztereket használnak.

A MIPS kínálatában mind a P-, mind az I-család a 64 bites MIPS64 utasításkészletre épül, utóbbi azonban már annak idén kiadott legfrissebb, hatodik kiadását használja. A MIPS64 release 6 jelentős frissítésnek számít, az utasításkészletből számos, ritkán használt utasítás kikerült, valamint  azok is, amelyek az Imagination GPU-kkal funkcionális átfedést mutattak (például geometriai számításokért felelős MIPS-3D ASE). Új utasítások is bekerültek, amelyek expliciten a modern feladatok futtatását támogatják (például JavaScript), ezt a Chrome V8 motorjának MIPS-portja már ki is használja.

Az I6400 (a Cortex-A53-hoz hasonlóan) két utasítás széles, in-order típusú processzor, vagyis a beérkezett utasításokat azok sorrendjében hajtja végre. A megközelítés előnye, hogy nincs komplex és nagy fogyasztású átrendező-motorra szükség, a hátránya viszont az out-of-order lapkákhoz képest alacsonyabb teljesítmény. Az eredeti Intel Atom processzorok például in-order végrehajtást alkalmaztak, a (fogyasztásban drágább) out-of-order csak 2013-ban, a Bay Trail platformmal jelent meg.

A titokzatos versenytárs a Cortex-A53 lenne.

Az in-order használata az I6400-ban logikus döntés, az energiahatékonyságra és apró méretre kihegyezett lapkánál a kompromisszum érthető. Az I6400 pedig tényleg apró, az Imagination hivatalos adatai szerint mindössze 1 négyzetmilliméter szilíciumot foglal a TSMC 28 nanométeres HPM eljárásán (ezzel összemérhető a Cortex-A53 nagysága is). Az I6400-ban az Imagination egy 9 fokozatú futószalagot implementált, szemben a Cortex-A53 8 (integer) illetve 10 (lebegőpontos) fokozatú futószalagjával. Ez azt jelenti, hogy hasonló feladatok alatt a MIPS megoldása valamivel magasabb órajelet érhet el, ahogy az egyes fokozatok komplexitása valamivel alacsonyabb.

Sokkal érdekesebb újdonság, hogy az I6400-ban az Imagination egy teljes SMT (szimultán multi-threading) rendszert implementált, ez az Intel szótárából Hyper-Threading néven lehet ismerős. Az SMT lehetővé teszi, hogy a mag egyszerre több szálat futtasson, ezzel némileg csökkentve az in-order felépítés hátrányait (épp ezért támogatta az SMT-t az eredeti Intel Atom is), az Imagination adatai szerint az SMT a méretet 10 százalékkal növeli, a végrehajtás azonban 30-50 százalékkal gyorsul egyes esetekben. Egy I6400 mag az SMT-vel egyszerre maximum négy threaden dolgozhat, amelyet a két párhuzamos futószalag és a hardveres ütemező döntései alapján hajt végre. Az SMT pontos implementációjáról a magot licencelő processzorgyártó dönthet, így 1 és 4 között tetszőlegesen választhat, az egy fizikai mag ennek megfelelő számú logikai magként jelenik meg az operációs rendszer számára.

Az Imagination által elképzelt ideális rendszerlapka.

Az új, "középkategóriás" MIPS-mag 1-6 magos konfigurációban köthető össze, az elsőszintű gyorsítótár mérete választható (mind az adat, mind az utasításcache lehet 32 vagy 64 kilobájt, tervezett felhasználástól függően). A cache-koherenciáért egy központi címtár (directory) felel, amely figyeli az elsőszintű gyorsítótárak írásait. Ha egy mag olyan címre ír, ami egy másik magnál gyorsítótárazva van, akkor a központi egység kéri az utóbbinál az adat érvénytelenítését (az inkonzisztencia elkerülése végett).

Ez a megoldás lényegesen egyszerűbb implementációt ígér mint a többi mag cache-hozzáféréseit folyamatosan monitorozó snooping, amely négymagos felépítésnél 3x3 mag-mag kapcsolatot igényel, 6 magnál pedig 5x5 kapcsolatra van szükség - a központi címtárral azonban négyzetes skálázódás helyett lineáris van, minden mag egy címtárhoz kapcsolódik. A megoldás hátránya nyilván a viszonylagos lassúság, ahogy a pont-pont kapcsolat helyett közvetett irányítás lép. A másodszintű gyorsítótár egyébként fél megabájttól 8 megabájtig terjedhet, ez jól mutatja, hogy az Imagination nagyon széles skálájú számítási feladatokra kínálja a magot - konzumer termékektől hálózati eszközökig.

Konzumer eszközökhöz is?

Kevéssé ismert tény, de az Android régóta fut MIPS processzorokon. Az Android a 4.0-s kiadással vette fel a hivatalosan támogatott architektúrák listájára a MIPS és az x86 processzorokat, a piacon meg is jelentek az ARM-os gépek mellett az Intel processzoros és MIPS-es eszközök is (például az indiai Karbonn Mobiles terméke, a Smart Tab 1). Az Android L újdonsága a 64 bites architektúrák támogatása lesz, amely egyszerre jelenti az ARMv8-at, az AMD64-et (x64) és a MIPS64-et is - így az új I6400 képességeit is maximálisan ki tudja használni.

Az Androidon jellemzően kétféle alkalmazás futtatható: a Javában írt, Android SDK-t használó appok, amelyek működéséért a Dalvik futtatókörnyezet (illetve Android L-től az ART) felel. Ezek az appok minden olyan hardverplatformon elfutnak, amelyeket a Dalvik támogat, a hardverspecifikus gépi kódot ugyanis ez a köztesréteg állítja elő. A másik csoportban a natív kódot futtató alkalmazások (jellemzően játékok) találhatóak, ezen C/C++-ban íródnak, fordításuk-optimalizálásuk pedig a fejlesztő dolga.

Hány adag sültkrumplit bír el 25 Kubernetes klaszter? (x)

Globálisan napi akár 2,5 millió rendeléssel is megbirkóznak az RDI Hungary által fejlesztett háttérrendszerek és mobilalkalmazások.

Hány adag sültkrumplit bír el 25 Kubernetes klaszter? (x) Globálisan napi akár 2,5 millió rendeléssel is megbirkóznak az RDI Hungary által fejlesztett háttérrendszerek és mobilalkalmazások.

Az első csoportban tartozó appok tehát minden további lépés nélkül futtathatóak MIPS-es hardveren is, a fejlesztőnek csupán annyi dolga van, hogy ne zárja ki a támogatott eszközök közül ezeket. A második csoport jóval nagyobb problémát okoz a nem-ARM platformok számára, ezt az Intel például egy saját fejlesztésű, az Android részévé tehető fordítóréteggel hidalta át. A MIPS elterjedéséhez is szükség lehet egy ilyen, kompatibilitást a teljesítmény rovására is biztosító szoftverrétegre - egyelőre azonban ilyennel az Imagination nem állt még elő.

Ne feledkezzünk el azért a Microsoftról sem, a szoftvercég ugyan egyelőre nem támogatja a MIPS utasításarchitektúrát, a WinRT felépítése révén azonban ugyanúgy képes köztesréteget biztosítani a hardver és az alkalmazás között, mint az Android, így elvben nem kizárt, hogy a Windows-ökoszisztémában is meg tud kapaszkodni a MIPS - persze csak ha a Microsoft portolja magát az operációs rendszert.

Kubernetes képzéseinket már közel 300 szakember végezte el. A nagy sikerre való tekintettel a tanfolyamot aktualizált tananyaggal június 18-án újra elindítjuk! A 8 alkalmas, élő képzés képzés órái utólag is visszanézhetők, és munkaidő végén kezdődnek.

a címlapról

repairwashing

6

Keserű véget ért a Samsung-iFixit frigy

2024. május 24. 11:58

A független javítócég szerint a koreaiak rendkívül megnehezítették a könnyű javítást lehetővé tevő együttműködést.