ARM Cortex-A15: Superscalar Boru Hattı ve Çok Çekirdekli Mimari.

ARM Cortex-A15’in Mimari Tanımı

ARM Cortex-A15 MPCore, ARM Holdings tarafından lisanslanan ve ARMv7-A mimarisini içeren 32 bit bir işlemci çekirdeğidir. Cortex-A15, sırasız yürütüm superscalar boru hattı bulunan ve 2.5 GHz’ye kadar hızlarda çalışan çok çekirdekli bir işlemcidir.

Performans İddiaları ve Zamanlama

ARM, Cortex-A15’in aynı sayıda çekirdeğin aynı saat hızında olduğu durumda Cortex-A9’a kıyasla %40 daha iyi olduğunu iddia etmiştir. İlk Cortex-A15 tasarımları 2011 sonbaharında çıkmıştır ancak bu çipten temel alan ürünler 2012’ye kadar piyasaya sürülmemiştir.

Adresleme ve Boru Hattı Yapısı

Cortex-A15 çekirdeğinin temel özellikleri arasında 1 TB’a kadar RAM adresleyebilen 40 bit Large Physical Address Extentions (LPAE) yer alır. Sanal adres boşluğu, x86 Physical Address Extention’da olduğu gibi 32 bitttir. İşlemci, 15 aşamalı tam sayı/17-25 aşamalı kayan nokta boru hattı ve üç yönlü sırasız spekülatif superscalar yürütüm boru hattı sunar.

Çok çekirdekli yapılandırma için küme başına 4 çekirdek desteklenir. CoreLink 400 (CCI-400, AMBA-4 uyumlu arabağlantı) ile çip başına 2 küme, CCN-504 ile çip başına 4 küme mümkün olur. Özellikleri ARM belirler ancak lisans sahipleri ARM çiplerini kendi başlarına tasarlar. AMBA-4 iki kümeden daha fazlasını destekler, teorik limit 16 kümedir; 4 bit, CP15 kaydındaki (8-11 arasındaki birler) CLUSTERID numarasını kodlamak için kullanılır.

Çekirdek Seviyesi Özellikler

Çekirdek içi hesaplama yetenekleri dahili DSP ve NEON SIMD eklentileri (çekirdek başına) ile sağlanır. Dahili VFPv4 Kayan Nokta Birimi de çekirdek başına mevcuttur. Donanım sanallaştırma desteği, program boyutlarını performansa ufak bir etkiyle küçültmek için Thumb-2 komut kümesi şifreleme ve TrustZone güvenlik eklentileri bulunur. Program Trace Macrocell ve CoreSight Design Kit, komut yürütümünün fark edilmeden takip edilmesi için kullanılır.

Önbellek mimarisi çekirdek başına 32 KB veri + 32 KB komut L1 (1. seviye) önbelleği ve entegre düşük gecikmeli L2 (2. seviye) önbellek kontrolcüsü, küme başına 4 MB’a kadar içerir.

Uygulamalar

Cortex-A15’in ilk uygulaması, Ekim 2012’de piyasaya sürülen Samsung Chromebook Series 3 (ARM versiyonu) ve akabinde Kasım ayında Google Nexus 10’da kullanılan Exynos 5 Dual ile Samsung tarafından 2012’de yapılmıştır.

Cortex-A15’in basına açıklanmış günümüzdeki uygulamaları Broadcom yongada sistemleri, HiSilicon K3V3, Nvidia Tegra 4 (Wayne) ve Tegra K1, Samsung Exynos 5 Dual, Quad, Hexa ve Octa, ST-Ericcson Nova A9600 (iptal edildi) (2.5 GHz hızında çift çekirdekli işlemci, DMIPS testinde 20 bin üzerinde puan), Texas Instruments OMAP 5 yongada sistemleri ve Sitara AM57x ailesidir. LG gibi diğer lisans sahiplerinin bir noktada A15 tabanlı tasarımlar üretmesi beklenmektedir.

Bu açıklama Vikipedi kaynaklarından uyarlanmıştır ve şu lisans altında sunulur: CC BY-SA 4.0.