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Il nuovo ARM Cortex-R82

Arm combina elaborazione in tempo reale e server in un nuovo core del processore

Arm ha appena annunciato un nuovo design del core del processore finalizzato all’elaborazione dei dati direttamente nei dispositivi di archiviazione. Con una quota di mercato di circa l’85% dei processori di archiviazione, questo è un mercato importante per Arm. Il nuovo Cortex-R82 offre la flessibilità aggiuntiva di eseguire contemporaneamente applicazioni in tempo reale (RT) e sistemi operativi server tradizionali e applicazioni sullo stesso tipo di core anziché avere due core diversi o addirittura chip diversi. Ciò apre diversi casi d’uso, affrontando i crescenti problemi di potenza e latenza associati all’elaborazione di quantità crescenti di dati.

Alla Hot Chips Conference di quest’anno, uno dei problemi rilevati da molte delle aziende è stato il rapido aumento delle dimensioni dei set di dati, causato sia dalla crescente raccolta di dati nell’era dell’IoT sia dalla necessità di migliorare l’accuratezza delle reti neurali AI. In uno scenario ideale, tutti i dati necessari per l’elaborazione si trovano nella memoria o vicino al processore. Di conseguenza, molte delle start-up di chip AI hanno sviluppato architetture di chip spesso denominate “elaborazione in memoria” che sono principalmente chip di memoria con core di elaborazione incorporati nell’architettura di memoria. Ciò aumenta la dimensione dello stampo e impone dei compromessi su come utilizzare efficacemente tutto lo spazio disponibile sullo stampo. Ma anche aumentando la quantità di memoria del chip, c’è un punto di rendimenti decrescenti perché grandi set di dati non si adattano alla memoria on-chip o anche off-chip. Le applicazioni in tempo reale come il trasporto possono generare terabyte di dati in ore o addirittura minuti ea velocità costante. Di conseguenza, le informazioni devono ancora essere memorizzate (bufferizzate) prima dell’elaborazione.

Un’alternativa alla memorizzazione di tutti i dati e all’elaborazione successiva è l’elaborazione dei dati nel sistema di archiviazione. Il tipico processore di archiviazione è progettato per gestire l’archiviazione e il recupero dei dati in tempo reale. L’elaborazione dei dati per una ricerca nel database, un’analisi o una funzionalità AI richiede un processore di classe server dotato di proprie risorse di memoria e la capacità di eseguire applicazioni in un ambiente operativo di livello superiore, come Linux. Di conseguenza, le aziende che desiderano eseguire l’elaborazione dei dati nello storage devono utilizzare altri processori, in genere basati su core di elaborazione Arm Cortex-A. Il nuovo core del processore Cortex-R82 supera il confine tra elaborazione in tempo reale e server essendo in grado di supportare entrambi.

Il Cortex-R82 è un core CPU a 64 bit che ha fino a 1 TB di indirizzamento della memoria, accelerazione di machine learning opzionale con tecnologia Arm Neon e prestazioni più elevate con una latenza inferiore rispetto ai core precedenti. Secondo Arm, l’R82 offre il 30% in più di prestazioni rispetto alla generazione precedente R8, offrendo fino al 100% in più di prestazioni e il 21% in più di efficienza sui carichi di lavoro del mondo reale rispetto al core CPU Cortex-A55 ad alta efficienza di Arm. L’R82 supporta anche fino a otto core coerenti per cluster, ma con la tecnologia CHI di Arm, la coerenza può essere estesa ad altri core, cluster, chip o sistemi Arm offrendo ulteriore flessibilità di progettazione e scalabilità. L’R82 supporta anche la tecnologia di sicurezza Arm TrustZone.


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Il vero vantaggio del Cortex-R82 è la flessibilità che offre. Con più core in un chip, i core possono essere allocati dinamicamente a diversi carichi di lavoro. Per le applicazioni di archiviazione, ciò significa che i core possono essere utilizzati principalmente per archiviare i dati durante le ore di punta e per elaborare i dati durante le ore non di punta, come quando un aeroplano è in volo oa terra. Un altro scenario sarebbe durante i periodi di traffico elevato e basso in un centro città. Grazie alla piena compatibilità software con altri core Arm, R82 offre agli sviluppatori anche la possibilità di utilizzare strumenti Arm standard, nonché di sfruttare la piattaforma Linux e strumenti e risorse di applicazioni avanzate come Docker e Kubernetes.

Mentre Arm punta l’R82 verso le applicazioni di archiviazione, Tirias Research ritiene che la flessibilità potrebbe offrire un maggiore potenziale in futuro, come sfruttare i core per elaborare i dati in volo per una latenza ancora più bassa o accoppiare il core con altri core Arm, come l’alta -end core Cortex-A o core di machine learning Ethos, per affrontare applicazioni industriali e AI più avanzate. Arm ha già offuscato il confine tra microcontrollori e microprocessori con una varietà di core CPU Cortex-M ad alta efficienza. Ora, Arm sta offuscando la linea con l’elaborazione in tempo reale dei core Cortex-R. Questo combinato con core di elaborazione speciali, i nuovi SoC possono essere progettati per gestire quasi tutti i carichi di lavoro e gli ambienti operativi con il massimo livello di efficienza.

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