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ARM Cortex-A15 MPCore

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ARM Cortex-A15 MPCore
Description de cette image, également commentée ci-après
Carte de développement Arndale Board équipée d'un SoC Exynos 5250 incluant un double cœur CPU Cortex A15 MPCore
Informations générales
Production En production fin 2011[1], sur le marché fin 2012[2]
Concepteur ARM Holdings
Performances
Fréquence 1,0 GHz à 2,5 GHz
Taille du cache
Niveau 1 par coeur :
64 KB (32 KB I-cache, 32 KB D-cache)
Niveau 2 Jusqu'à 4 MB[3] par cluster
Niveau 3 aucun
Spécifications physiques
Finesse de gravure
initialement 32 nm/28[4] nm à (roadmap) 22[4] nm
Cœur 1–4 par cluster, 1–2 clusters par puce physique[5]
Architecture et classification
Architecture ARMv7-A
Historique

Cortex-A9

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Le Cortex-A15 MPCore est un microprocesseur multicœur conçu par la société ARM utilisé dans différents SoC basés sur l'architecture ARM. Il possède un jeu d'instructions ARMv7-A avec un pipeline superscalaire permettant l'exécution dans le désordre. Il peut fonctionner jusqu'à une fréquence de 2,5 GHz. D'après ARM, un cœur de Cortex-A15 est 40 % plus rapide qu'un équivalent en Cortex-A9, son prédécesseur[6].

Architecture multicœurs hétérogène

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Un ou plusieurs cœurs Cortex-A15 MPCore peuvent être couplés à un ou plusieurs cœurs Cortex-A7 MPCore, on appelle cela Big.LITTLE via la technologie d'interconnexion CCI-400, permettant d'allier la puissance du A15 avec la très basse consommation du A7 [7]. Freescale et HiSilicon utilisent une technologie de ce type[8],[9], le noyau Linux étant modifié pour la supporter[10],[11].

Les premiers SoC construits basés sur ce processeur ont été livrés aux développeurs matériels fin 2011 et ont été rendus accessibles au grand public en fin d'année 2012. Parmi les constructeurs de SoC ayant signé une licence pour le Cortex A15 avec ARM, on peut noter Broadcom, Freescale[8], Fujitsu[12], HiSilicon[9], LG Electronics[13], Nvidia, Renesas, Samsung, ST-Ericsson et Texas Instruments.

Premiers produits disponibles

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Les deux premiers produits mis sur le marché pour le public et comportant un Cortex A15 MPCore sont le Google Samsung Chromebook XE303 (les autres étant équipés de processeurs Intel x86)[14] et la carte mère orientée développement Arndale. Sortis fin 2012, ils sont tous deux équipés du Samsung Exynos 5250[15].

Ceux-ci sont capables d'exécuter 14 000 DMIPS (14 milliards d'instructions par seconde), soit le double des Cortex A9 à 1,5 GHz (7500 DMIPS).

Fonctionnalités

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Les principales fonctionnalités du cœur Cortex-A15 sont :

  • Extension d'adressage physique large de 40 bits (LPAE) permettant de gérer jusqu'à 1 To de RAM[16],[17].
  • Pipeline à 15 étages pour les entiers / et 17-25 étages pour les nombres à virgule flottante, avec exécution dans le désordre spéculative et un pipeline d’exécution superscalaire 3 voies[18].
  • 4 cœurs par grappe et jusqu'à 2 grappes par puce avec la technologie CoreLink 400 (une interconnexion cohérente AMBA 4). ARM fournit les spécifications, mais les fonderies conçoivent par elles-mêmes les puces ARM.
  • Extensions DSP et SIMD NEON intégrées à chaque cœur.
  • Unité de calcul en virgule flottante VFPv4 intégrée à chaque cœur.
  • Support de la virtualisation matérielle.
  • Jeu d'instructions Thumb-2 qui réduit la taille des programmes avec un impact réduit sur les performances.
  • Extensions de sécurité TrustZone.
  • Jazelle RCT (nom commercial de ThumbEE) pour la compilation à la volée.
  • Macrocell pour le traçage des programmes et CoreSight Design Kit pour le traçage non obstructif de l’exécution des instructions.
  • Cache de niveau 1 de 32 ko pour les données + 32 ko pour les instructions pour chaque cœur.
  • Contrôleur de cache de niveau 2 à faible latence intégré, avec jusqu'à 4 Mo par grappe.

Liste de SoC possédant des Cortex-A15

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Modèle Technologie de semi-conducteur CPU GPU Interface mémoire Technologies sans fil Disponibilité Périphériques l'utilisant
Samsung Exynos 5250 32 nm HKMG Double cœur à 1,7 GHz ARM Mali-T604 (quadruple cœur) LPDDR3/DDR3 32-bit double canal à 800 MHz ou LPDDR2 à 533 MHz Q3 2012 Arndale Board, Samsung Chrombook XE303, ARMBRIX[19], Google Nexus 10
Texas Instruments OMAP5430 28 nm Double cœur à 2,0 GHz PowerVR SGX544MP2 à 532 MHz + accélérateur graphique 2D dédié LPDDR2 32-bit double canal à 532 MHz Q2 2013
Texas Instruments OMAP5432 28 nm Double cœur à 2,0 GHz PowerVR SGX544MP2 à 532 MHz + accélérateur graphique 2D dédié DDR3 32-bit double canal à 532 MHz Q2 2013
Nvidia Tegra 4 T40 28 nm HPL Quadruple cœur à 1,8 GHz + cœur basse consommation Nvidia GPU 24 cores (support DirectX 11+, OpenGL 4.X, et PhysX) Q1 2013
Nvidia Tegra 4 T43 28 nm HPL Quadruple cœur à 2,0 GHz + cœur basse consommation Nvidia GPU 24 cores (support DirectX 11+, OpenGL 4.X, et PhysX) Q3 2013
Nvidia Tegra 4 AP40 28 nm HPL Quadruple cœur à 1.2-1,8 GHz + cœur basse consommation Nvidia GPU 24 cores (support DirectX 11+, OpenGL 4.X, and PhysX) Q3 2013
HiSilicon K3V3 28 nm Architecture big.LITTLE
Double cœur à 1,8 GHz
+double cœur Cortex A7 		ARM Mali-T658 H2 2013
ST-Ericsson Nova A9600 28 nm Double cœur à 2,5 GHz PowerVR Series6 (Rogue) 2013

Liens externes

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Références

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  1. ↑ (en-US) « TI Reveals OMAP 5: The First ARM Cortex A15 SoC (archivé depuis l'original) », sur Anandtech
  2. ↑ « ARM Expects First Cortex-A15 Devices in Late 2012 (archvé depuis l'original) » (consulté le )
  3. ↑ Cortex-A15 Processor — Product description
  4. ↑ a et b (en) « ARM Unveils Cortex-A15 MPCore Processor to Dramatically Accelerate Capabilities of Mobile, Consumer and Infrastructure Applications — in the Supporting Technology section »
  5. ↑ « CoreLink Network Interconnect for AMBA AXI (archivé depuis l'original) » (consulté le )
  6. ↑ (en) Exclusive : ARM Cortex-A15 "40 Per Cent" Faster Than Cortex-A9
  7. ↑ (en) « Big.LITTLE processing with ARM Cortex-A15 & Cortex-A7 », sur EEtimes
  8. ↑ a et b (en) « Freescale tackles automotive infotainment, mobile devices with combination of ARM Cortex-A7, A15 », sur EEtimes.com
  9. ↑ a et b (en + zh) HiSilicon Licenses ARM Technology for use in Innovative 3G/4G Base Station, Networking Infrastructure and Mobile Computing Applications
  10. ↑ (en) « Linux support for ARM big.LITTLE », LWN.net
  11. ↑ (en) « A big.LITTLE scheduler update », LWN.net
  12. ↑ (en) Fujitsu Semiconductor and ARM Sign Comprehensive License Agreement sur ARM.com
  13. ↑ (en) LG Electronics Licenses ARM Processor Technology to Drive Platform Strategy in Home and Mobile Markets
  14. ↑ (en) Google introduces $249 Samsung Chromebook with ARM-based CPU sur liliputing.com
  15. ↑ (en) [1] sur Liliputing.com
  16. ↑ ARM7 40-bit, virtualization
  17. ↑ ARM e-mail to LINUX: Add support for the Large Physical Address Extensions
  18. ↑ Exploring the Design of the Cortex-A15 Processor Travis Lanier
  19. ↑ (en) $135 ARMBRIX Exynos 5 Dual Cortex A15 Development Board sur cnx-software.com
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