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Arm Cortex-A

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(Weitergeleitet von ARM Cortex-A9)

Arm Cortex-A (in älterer Schreibweise vor August 2017 ARM Cortex-A) bezeichnet eine Serie von Mikroprozessordesigns des Unternehmens ARM Holdings Plc, die zur Ausführung komplexer Rechenaufgaben vorgesehen sind und als IP-Core Lizenznehmern angeboten werden. Der Zusatz „A“ steht für applications (dt. Anwendungen) und soll die so bezeichneten Prozessoren als geeignete Hardwarebasis für die Ausführung komplexer Betriebssysteme und unterschiedlicher Softwareanwendungen ausweisen. Die CPUs basieren auf der Arm-Architektur und implementieren den Befehlssatz (engl. Instruction Set Architecture, ISA) ARMv7-A, ARMv8-A oder ARMv9-A. Die IP-Cores der Arm Cortex-A-Serie werden als energieeffiziente Hochleistungsplattform beworben und weltweit von zahlreichen Chipherstellern zum Entwurf eigener Ein-Chip-Systeme lizenziert. Entsprechende SoCs kommen unter anderem in Smartphones, mobilen Computern, digitalen Fernsehern und Settopboxen zum Einsatz. Ein Semi-Custom-Programm ermöglicht es Kunden ein Core-Design von Arm den eigenen Bedürfnissen anpassen zu lassen.

Arm Cortex-A8[Bearbeiten]

Datei:Samsung-Exynos-3110-Hummingbird Nexus S GT-I9023.jpg
Samsung Exynos 3110 in einem Nexus S

Im Vergleich mit seinem Vorgänger ARM11 handelt es sich bei dem 2005 vorgestellten<ref>ARM: Pressemitteilung vom 4. Oktober 2005.</ref> Cortex-A8 um ein 32-bit superskalares Single-Core-Dual-Issue-Design, das rund die doppelte Anzahl Instruktionen pro Taktzyklus ausführen kann. Er kommt auf eine Rechenleistung von 2,0 DMIPS/MHz und besitzt jeweils 32 kB L1-Cache für Befehle und Daten sowie einen 512 kB großen L2-Cache. Die Taktfrequenzen in einem 65-nm-Prozess von TSMC bewegen sich zwischen 600 MHz und mehr als 1 GHz. Die Pipeline-Länge beträgt 13 Stufen.<ref name="Cortex_eins">Die Seite Vorlage:Webarchiv/styles.css hat keinen Inhalt.Frank Riemenschneider: Cortex-A5 für Mikrocontroller- und Multiprozessing-Anwendungen. In: Elektroniknet.de, 4. Juni 2010. (Memento vom 23. September 2015 im Internet Archive)</ref>

Der Cortex-A8 war der erste Core aus der Cortex-Familie, der in zahlreichen Geräten der Unterhaltungselektronik implementiert wurde.

Eigenschaften[Bearbeiten]

Chips[Bearbeiten]

Die System-on-Chips (SoC) mit implementiertem Cortex-A8-Core umfassen u. a.:

Arm Cortex-A9[Bearbeiten]

Datei:LG E455 Optimus L5 II Dual - Mediatek MT6575A-3157.jpg
MediaTek MT6575A
Datei:NVIDIA T20 and T30 chips.jpg
Nvidia Tegra 2 und Tegra 3

Der 2007 vorgestellte<ref name="armpm-10.2007">ARM: ARM Unveils Cortex-A9 Processors For Scalable Performance and Low-Power Designs, Pressemitteilung vom 3. Oktober 2007.</ref> Arm Cortex-A9 ist ein 32-bit-Mikroprozessor, der die Armv7‑A-Architektur implementiert. Er kann 32-bit-ARM-Befehle, 16- und 32-bit-Thumb-Befehle und 8-bit Java-Bytecodes ausführen. Beim Cortex-A9 handelt sich um ein superskalares Dual-Issue-Out-of-Order-Design. Der Prozessor kommt auf eine Rechenleistung von 2,5 DMIPS/MHz und besitzt jeweils 32 kB L1-Cache für Befehle und Daten sowie einen 128 kB bis 8 MB großen L2-Cache. Die Taktfrequenzen in einem 45-nm-Prozess von TSMC bewegen sich zwischen 800 MHz und 2 GHz. Die Pipeline-Länge beträgt 8 Stufen.<ref name="Cortex_eins" /> Der Cortex-A9 ist der erste Vertreter aus der Cortex-A-Familie, der sowohl in Uniprozessor- als auch Multiprozessorkonfigurationen eingesetzt werden kann.<ref name="armpm-10.2007" /> Der Multiprozessor Arm Cortex-A9 MPCore verfügt über bis zu vier Cache-kohärente Cortex-A9-Prozessorkerne, die unter der Kontrolle der Snoop Control Unit (SCU) stehen. Die SCU stellt die L1-Data-Cache-Kohärenz sicher.<ref>ARM: Die Seite Vorlage:Webarchiv/styles.css hat keinen Inhalt.Processor variants (Memento vom 21. August 2017 im Internet Archive) In: Arm Cortex-A9 Technical Reference Manual r4p1, 2016.</ref>

Eigenschaften[Bearbeiten]

  • NEON SIMD-Erweiterungen (optional)<ref>Cortex-A9 Processor bei ARM.com, abgerufen am 20. August 2013.</ref>
  • VFPv3-Gleitkommaeinheit
  • Thumb-2-Befehlssatz
  • TrustZone-Sicherheitserweiterungen
  • Unterstützung von Jazelle DBX für die Ausführung von Java-Code
  • Jazelle RCT.

Chips[Bearbeiten]

Die System-on-Chips (SoC) mit implementierten Cortex-A9-Cores umfassen u. a.:

Arm Cortex-A5[Bearbeiten]

Datei:LG P710 Optimus L7 II - Qualcomm MSM8225 on main printed circuit board-5427.jpg
Qualcomm Snapdragon MSM8225

Der 2009 vorgestellte<ref>Benjamin Benz: ARM: Nachwuchs für die die Cortex-A-Familie. In: Heise online. 22. Oktober 2009.Vorlage:Abrufdatum</ref> Arm Cortex-A5 MPCore ist ein 32-bit-Multicore-Prozessor mit bis zu 4 Cache-kohärenten Cortex-A5-Cores, welche jeweils den Armv7-A-Befehlssatz implementieren. Es handelt sich um ein Single-Issue-In-Order-Design. Er kommt auf eine Rechenleistung von 1,57 DMIPS/MHz und besitzt jeweils 4-64 kB L1-Cache für Befehle und Daten sowie optional einen 16 kB bis 1 MB großen L2-Cache. Die Taktfrequenzen in einem 40-nm-Prozess von TSMC erreichen bis zu 1 GHz. Die Pipeline-Länge beträgt 8 Stufen.<ref name="Cortex_eins" /> Der Cortex-A5 wurde als energieeffizienterer Nachfolger der ARM9- und ARM11-Cores für Einsteiger- und Mittelklasse-Mobilgeräte vorgestellt. Im Vergleich zu diesen älteren Cores bietet der Cortex-A5 den Vorteil des moderneren Befehlssatzes Armv7 gegenüber ARMv4/v5 (ARM9) bzw. ARMv6 (ARM11) sowie VFPv3 und NEON-SIMD-Erweiterungen.

Eigenschaften[Bearbeiten]

  • NEON-SIMD-Erweiterungen
  • VFPv3-Gleitkommaeinheit
  • Thumb-2-Befehlssatz
  • Unterstützung von Jazelle DBX für die Ausführung von Java-Code
  • Jazelle RCT

Chips[Bearbeiten]

Die System-on-Chips (SoC) mit implementierten Cortex-A5-Cores umfassen u. a.:

Arm Cortex-A15[Bearbeiten]

Der 2010 vorgestellte<ref>ARM: ARM Unveils Cortex-A15 MPCore Processor to Dramatically Accelerate Capabilities of Mobile, Consumer and Infrastructure Applications, Pressemitteilung vom 8. September 2010.</ref> Arm Cortex-A15 MPCore ist ein 32-bit-Multicore-Prozessor mit bis zu 4 Cache-kohärenten Cortex-A15-Cores, welche jeweils den Armv7-A-Befehlssatz implementieren. Es handelt sich um ein 3-Wege-superskalares Out-of-Order-Design. Er kommt auf eine Rechenleistung von 3,4 DMIPS/MHz und besitzt jeweils 32 kB L1-Cache für Befehle und Daten sowie einen 128 kB bis 2 MB großen L2-Cache. Die Taktfrequenzen in einem 28-nm-Prozess von TSMC erreichen bis zu 2,5 GHz. Die Pipeline-Länge beträgt 15 Stufen.<ref>Die Seite Vorlage:Webarchiv/styles.css hat keinen Inhalt.Frank Riemenschneider: Cortex-A15 zielt auf Kommunikations- und Server-Markt. In: Elektroniknet.de, 10. März 2011. (Memento vom 23. September 2015 im Internet Archive)</ref> Beim Big.LITTLE-Prozessing wird ein Cluster bestehend aus Cortex-A15-Cores aus Energiespargründen mit einem Cluster von 1 bis 4 Cortex-A7 zusammen auf einem Chip implementiert, die jeweils abwechselnd je nach Anforderungen der Software an die Rechenleistung diese abarbeiten.<ref name="Cortex_biglittle">Die Seite Vorlage:Webarchiv/styles.css hat keinen Inhalt.Frank Riemenschneider: ARM paart Cortex-A7 und Cortex-A15. In: Elektroniknet.de, 13. Juni 2012. (Memento vom 23. September 2015 im Internet Archive)</ref>

Eigenschaften[Bearbeiten]

  • 40-bit großer physischer Adressraum für bis zu 1 TB RAM, pro Prozess ist jeweils ein 32-bit-Adressraum ansprechbar
  • 4 Cores pro Cluster, bis zu 2 Cluster pro Chip mit CoreLink 400 (eine AMBA-4-kohärente Schaltmatrix)
  • DSP- und NEON-SIMD-Erweiterungen
  • VFPv4-Gleitkommaeinheit
  • Unterstützung von Hardware-Virtualisierung
  • Thumb-2-Befehlssatz
  • TrustZone-Sicherheitserweiterungen
  • Unterstützung von Jazelle DBX für die Ausführung von Java-Code
  • Jazelle RCT

Chips[Bearbeiten]

Die System-on-Chips (SoC) mit implementierten Cortex-A15-Cores umfassen u. a.:

Arm Cortex-A7[Bearbeiten]

Datei:Wiko Rainbow 4G - main printed circuit board - Mediatek MT6582V-8620.jpg
Mediatek MT6582V
Datei:Raspi 15807388763 6d259773fb o.png
BCM2836 auf einem Raspberry Pi 2 Model B
Datei:AllWinner A20.jpg
AllWinner A20

Der 2011 vorgestellte<ref>Christof Windeck: ARM stellt neuen SoC-Prozessorkern Cortex-A7 vor. In: Heise online. 20. Oktober 2011.Vorlage:Abrufdatum.</ref> Arm Cortex-A7 MPCore ist ein 32-bit-Multicore-Prozessor, der den Armv7-A-Befehlssatz implementiert. Es handelt sich um ein teilweises Dual-Issue-In-Order-Design. Er kommt auf eine Rechenleistung von 1,9 DMIPS/MHz und besitzt zwei separate, 8-64 kB große L1-Caches sowie optional einen 128 kB bis 1 MB großen L2-Cache. Die beiden L1-Caches dienen dazu, Befehle und Daten voneinander unabhängig zwischenzuspeichern.<ref>ARM: Cortex-A7 MPCore Revision: r0p3 – Technical Reference Manual, S. 6–2, 7-2.</ref> Die Pipeline-Länge beträgt 8 Stufen.<ref name="Cortex_biglittle" /> Die Taktfrequenzen in einem 28-nm-Prozess von TSMC erreichen beim Lizenznehmer Mediatek bis zu 2 GHz.<ref>The MediaTek MT6592 chipset benchmark test leaked online In: GIZMOCHINA, 17. Oktober 2013.</ref> Seitens ARM sind bis zu 4 Prozessorkerne pro Cluster vorgesehen, durch die AMBA 4 Technologie lassen sich mehrere kohärente SMP-Cluster miteinander kombinieren. Der Cortex-A7 tritt sowohl alleine als energieeffizienterer Nachfolger des Cortex-A8 als auch beim Big.LITTLE-Prozessing in Erscheinung. Hier wird ein Cluster bestehend aus 1-4 Cortex-A7-Cores aus Gründen einer höheren Rechenleistung mit einem Cluster von 1 bis 4 Cortex-A15 zusammen auf einem Chip implementiert, die jeweils abwechselnd je nach Anforderungen der Software an die Rechenleistung diese abarbeiten.<ref name="Cortex_biglittle" />

Eigenschaften[Bearbeiten]

  • 40-bit großer physischer Adressraum für bis zu 1 TB RAM, pro Prozess ist jeweils ein 32-bit-Adressraum ansprechbar
  • 4 Cores pro Cluster, bis zu 2 Cluster pro Chip mit CoreLink 400 (eine AMBA-4-kohärente Schaltmatrix)
  • DSP- und NEON-SIMD-Erweiterungen
  • VFPv4-Gleitkommaeinheit
  • Unterstützung von Hardware-Virtualisierung
  • Thumb-2-Befehlssatz
  • TrustZone-Sicherheitserweiterungen
  • Unterstützung von Jazelle DBX für die Ausführung von Java-Code
  • Jazelle RCT

Chips[Bearbeiten]

Die System-on-Chips (SoC) mit implementierten Cortex-A7-Cores umfassen u. a.:

Arm Cortex-A53[Bearbeiten]

Datei:Raspberry Pi 3 B+ (40759292832).png
BCM2837 auf einem Raspberry 3 Model B+

Der 2012 vorgestellte Arm Cortex-A53 MPCore ist ein 64-bit-Multicore-Prozessor mit bis zu 4 Cache-kohärenten Cortex-A53-Cores, welche jeweils den Armv8-A-Befehlssatz implementieren. Es handelt sich um ein teilweises Dual-Issue-In-Order-Design. Er kommt auf eine Rechenleistung von 2,3 DMIPS/MHz und besitzt jeweils 8-64 kB L1-Cache für Befehle und Daten sowie optional einen 128 kB bis 2 MB großen L2-Cache. In einem SoC-Entwurf des Herstellers MediaTek, produziert im 16nm-FinFET+-Verfahren, erreicht der Prozessor eine Taktfrequenz von bis zu 2,6 GHz.<ref>MediaTek Helio P25 Specifications In: mediatek.com.</ref> Die Pipeline-Länge beträgt 8 Stufen.<ref name="Cortex_64">Die Seite Vorlage:Webarchiv/styles.css hat keinen Inhalt.Frank Riemenschneider: ARM enthüllt neue 64-bit-Cores. In: Elektroniknet.de, 30. Oktober 2012. (Memento vom 4. März 2016 im Internet Archive)</ref> Der Cortex-A53 tritt sowohl alleine als auch beim Big.LITTLE-Prozessing in Erscheinung. Hier wird ein Cluster, bestehend aus einem bis vier Cortex-A53-Cores, aus Gründen einer höheren Rechenleistung mit einem Cluster von einem bis vier Cortex-A57 zusammen auf einem Chip implementiert, die jeweils abwechselnd je nach Anforderungen der Software an die Rechenleistung diese abarbeiten.<ref name="Cortex_biglittle" /> Der Cortex-A53 wurde die Basis für die von Qualcomm abgeleiteten CPU-Designs der Kryo-200-Silver-Modellreihe.

Eigenschaften[Bearbeiten]

  • ARMv8.0-A
  • Betriebsmodi AArch64 (64-bit) und AArch32 (32-bit und Armv7-Rückwärtskompatbilität)
  • 40-bit großer physischer Adressraum für bis zu 1 TB RAM, pro Prozess ist jeweils ein 32-bit-Adressraum ansprechbar
  • erweiterte NEON-SIMD-Erweiterungen
  • VFPv4-Gleitkommaeinheit
  • Hardware-Verschlüsselungen (AES, SHA-1, SHA2-256)
  • Unterstützung von Hardware-Virtualisierung
  • TrustZone-Sicherheitserweiterungen
  • Thumb-2-Befehlssatz
  • Unterstützung von Jazelle DBX für die Ausführung von Java-Code
  • Jazelle RCT

Chips[Bearbeiten]

Datei:Amazon Echo Dot (RS03QR) - motherboard - Mediatek MT8163V-0558.jpg
Mediatek MT8163V

Die System-on-Chips (SoC) mit implementierten Cortex-A53-Cores umfassen u. a.:

  • Allwinner A64, H5, H6
  • Amlogic S805X, S905(L/X/D/W/Z), S905X2, S905Y2, S912, S922X, A112, A113, A311D
  • Broadcom BCM2837 (Raspberry Pi 2 Model B v1.2 und 3 Model B), BCM2837B0 (Raspberry Pi 3 Model A+ und B+)
  • HiSilicon Kirin 620, 650, 655, 658, 710, 930, 935, 950, 955, 960, 970
  • Mediatek MT6732, MT6735, MT6750, MT6752, MT6753, MT6755, MT6757, MT6795, MT6797(T), MT6799, MT8165, MT8173(C), MT8176, MT8732, MT8735, MT8752
  • Rockchip RK3368, RK3399
  • Samsung Exynos 5433, 7420, 7570, 7578, 7580, 7870, 7880, 8890, 8895
  • Qualcomm Snapdragon 410, 415, 420, 425, 430, 435, 610, 615, 616, 617, 625, 630, 650, 652, 808 und 810
  • Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC

Arm Cortex-A57[Bearbeiten]

Der ebenfalls 2012 vorgestellte Arm Cortex-A57 MPCore ist ein 64-bit-Multicore-Prozessor mit bis zu 4 Cache-kohärenten Cortex-A57-Cores, welche jeweils den Armv8-Befehlssatz implementieren. Es handelt sich um ein 3-Wege-superskalares Out-of-Order-Design. Er kommt auf eine Rechenleistung von 4,1 DMIPS/MHz und besitzt jeweils 48/32 kB L1-Cache für Befehle bzw. Daten sowie einen 512 kB bis 2 MB großen L2-Cache. Die Taktfrequenzen in einem 20-nm-Prozess von TSMC werden 2,5 GHz erreichen. Die Pipeline-Länge beträgt 15 Stufen.<ref name="Cortex_64" /> Beim Big.LITTLE-Prozessing wird ein Cluster bestehend aus Cortex-A57-Cores aus Energiespargründen mit einem Cluster von 1 bis 4 Cortex-A53 zusammen auf einem Chip implementiert, die jeweils abwechselnd je nach Anforderungen der Software an die Rechenleistung diese abarbeiten.<ref name="Cortex_biglittle" />

Eigenschaften[Bearbeiten]

  • ARMv8.0-A
  • Betriebsmodi AArch64 (64-bit) und AArch32 (32-bit und Armv7-Rückwärtskompatbilität)
  • 4 Cores pro Cluster (AMBA-4 ACE und AMBA-5 CHI wird unterstützt)
  • 44-bit großer physischer Adressraum
  • erweiterte NEON-SIMD-Erweiterungen
  • VFPv4-Gleitkommaeinheit
  • Hardware-Verschlüsselungen (AES, SHA-1, SHA2-256)
  • Unterstützung von Hardware-Virtualisierung
  • TrustZone-Sicherheitserweiterungen
  • Thumb-2-Befehlssatz
  • Unterstützung von Jazelle DBX für die Ausführung von Java-Code
  • Jazelle RCT

Chips[Bearbeiten]

Die System-on-Chips (SoC) mit implementierten Cortex-A57-Cores umfassen u. a.:

Arm Cortex-A12/A17[Bearbeiten]

Datei:ASUS Tinkerboard (32835640704).jpg
Rockchip RK3288 auf einem ASUS Tinkerboard

Der 2013 vorgestellte Arm Cortex-A12 MPCore ist ein 32-bit-Multicore-Prozessor mit bis zu 4 Cache-kohärenten Cortex-A12-Cores, welche jeweils den Armv7-A-Befehlssatz implementieren. Es handelt sich um ein Dual-Issue-Out-of-Order-Design. Er kommt auf eine Rechenleistung von 3,0 DMIPS/MHz und besitzt einen 32-64 kB L1-Cache für Befehle, einen 32 kB großen L1-Cache für Daten sowie einen 256 kB bis 8 MB großen L2-Cache. Die Taktfrequenzen in einem 28-nm-Prozess von TSMC erreichen bis zu 2 GHz. Die Pipeline-Länge beträgt 10 Stufen. Der Cortex-A12 sollte die Nachfolge des Cortex-A9 antreten und wurde für eine Fertigung in einer Strukturgröße von 28 nm entwickelt. Die höhere Rechenleistung/MHz (3,0 statt 2,5 DMIPS/MHz) wurde u. a. durch ein komplexeres Out-of-Order-Design, eine größere Sprunghistorien-Tabelle, mehr Ausführungseinheiten (7 statt 3) und einen voll integrierten L2-Cache erreicht.<ref>Die Seite Vorlage:Webarchiv/styles.css hat keinen Inhalt.Frank Riemenschneider: ARM Cortex-A12: Der Nachfolger für den Cortex-A9 steht bereit. In: Elektroniknet.de, 13. August 2013. (Memento vom 23. September 2015 im Internet Archive)</ref> Zum Zeitpunkt der Vorstellung sollte das Prozessordesign so verglichen mit dem Arm Cortex-A9 eine 40 % höhere Rechenleistung erreichen.<ref name="heise-02.2014">Benjamin Benz: Neuer ARM-Kern für Mittelklasse-Smartphones. In: Heise online. 11. Februar 2014.Vorlage:Abrufdatum.</ref> Beim Big.LITTLE-Prozessing wird ein Cluster bestehend aus Cortex-A12-Cores aus Energiespargründen mit einem Cluster von 1 bis 4 Cortex-A7 zusammen auf einem Chip implementiert, die jeweils abwechselnd je nach Anforderungen der Software an die Rechenleistung diese abarbeiten.<ref name="Cortex_biglittle" />

Das Cortex-A12-Design wurde von ARM noch im Jahr 2014 auf das Leistungsniveau des im Februar 2014<ref>ARM: Cortex-A17 and an enhanced suite of IP targeted at the mid-range mobile market., 13. Februar 2014.</ref> vorgestellten Cortex-A17 MPCore weiterentwickelt. Im September 2014 gab ARM bekannt, dass der Cortex-A12 nicht mehr weiter als CPU-Design vermarktet wird. Als Ersatz ist der Arm Cortex-A17 MPCore vorgesehen.<ref>ARM: ARM Cortex-A17 / Cortex-A12 processor update., 30. September 2014.</ref> Der Cortex-A17 soll ARM zufolge rund 60 % schneller sein als der Cortex-A9.<ref name="heise-02.2014" />

Eigenschaften[Bearbeiten]

  • 40-bit großer physischer Adressraum für bis zu 1 TB RAM, pro Prozess ist jeweils ein 32-bit-Adressraum ansprechbar
  • 4 Cores pro Cluster, bis zu 2 Cluster pro Chip mit CoreLink 400 (eine AMBA-4-kohärente Schaltmatrix)
  • DSP- und NEON-SIMD-Erweiterungen
  • VFPv4-Gleitkommaeinheit
  • Unterstützung von Hardware-Virtualisierung
  • Thumb-2-Befehlssatz
  • TrustZone-Sicherheitserweiterungen
  • Unterstützung von Jazelle DBX für die Ausführung von Java-Code
  • Jazelle RCT

Chips[Bearbeiten]

  • Rockchip RK3288
  • profichip® TRITON<ref>profichip® TRITON. (PDF; 1,05 MB) Yaskawa, März 2024, abgerufen am 23. Januar 2025 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref>

Arm Cortex-A72[Bearbeiten]

Datei:BCM2711 Rpi4.jpg
BCM2711 auf einem Raspberry Pi 4 Model B

Der 2015 vorgestellte Arm Cortex-A72 MPCore ist wie der A57 ein 64-bit-Multicore-Prozessor mit bis zu vier Cache-kohärenten Cortex-A72-Cores, die jeweils den Armv8-Befehlssatz implementieren. Es handelt sich um ein Dreiwege-superskalares Out-of-Order-Design mit einer 15-stufigen Pipeline. Laut ARM liefert der A72 bei gleicher Taktrate eine „bis zu 50 % höhere Rechenleistung“ als der A57 und besitzt jeweils 48/32 kB L1-Cache für Befehle bzw. Daten sowie einen 512 kB bis 2 MB großen L2-Cache.<ref>ARM: Cortex-A72 Processor.</ref> Der Ziel-Fertigungsprozess soll 16-nm-FinFET von TSMC werden, in welchem Taktfrequenzen von bis zu 2,3 GHz erreicht werden; den theoretischen Maximaltakt gibt ARM mit 2,5 GHz an. Beim Big.LITTLE-Prozessing wird ein Cluster, bestehend aus Cortex-A72-Cores, aus Energiespargründen mit einem „Cluster“ von ein bis vier Cortex-A53 zusammen auf einem Chip implementiert, die jeweils abwechselnd je nach Anforderungen der Software an die Rechenleistung diese abarbeiten. Es ist zu beachten, dass bei der Kalkulation der Rechenleistung im Vergleich zum A57 ein 16-nm-FinFET-Prozess angenommen wird, während die Zahlen für den A57 vom 20-nm-Prozess stammen. Ein erheblicher Teil der Steigerung wird daher rein fertigungstechnisch durch das Mooresche Gesetz erzielt.<ref name="Cortex_72">Lars Bube: ARM Cortex-A72 soll neue Messlatte setzen. In: connect professional. 13. Februar 2015, abgerufen am 6. November 2023.</ref> Die Basis für das Neudesign stellte der Cortex-A57 dar, das in zahlreichen Blöcken optimiert wird, so bei der Sprungvorhersage, den Latenzzeiten bei Gleitkommaoperationen und bei der Cache-Verwaltung. Der Flächenbedarf sank durch die 28-nm-Fertigung von 3,6 mm² (A57) auf 3,3 mm².<ref name="Cortex_72_neu">Frank Riemenschneider: Die Seite Vorlage:Webarchiv/styles.css hat keinen Inhalt.ARM-Chefarchitekt stellt Cortex-A72-Details vor. (Memento vom 1. Mai 2015 im Webarchiv archive.today), Artikel bei Elektroniknet.de vom 29. April 2015.</ref>

Eigenschaften[Bearbeiten]

  • ARMv8.0-A
  • 40-bit großer physischer Adressraum für bis zu 1 TB RAM, pro Prozess ist jeweils ein 32-bit-Adressraum ansprechbar
  • 4 Cores pro Cluster, bis zu 2 Cluster pro Chip mit CoreLink 500 (eine AMBA-4-kohärente Schaltmatrix, AMBA-5 CHI wird unterstützt)
  • DSP- und NEON-SIMD-Erweiterungen
  • VFPv4-Gleitkommaeinheit
  • Unterstützung von Hardware-Virtualisierung
  • Thumb-2-Befehlssatz
  • TrustZone-Sicherheitserweiterungen
  • Unterstützung von Jazelle DBX für die Ausführung von Java-Code
  • Jazelle RCT
  • Hardware-Verschlüsselung (AES, SHA-1, SHA-256)<ref>Security – the Fundamental Element in Next-Gen Networks. Abgerufen am 17. Dezember 2019 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref> optional

Chips[Bearbeiten]

Die System-on-Chips (SoC) mit implementierten Cortex-A72-Cores umfassen u. a.:

  • Broadcom BCM2711 (Raspberry Pi 4 Model B; der Arbeitsspeicher befindet sich auf einem eigenen Chip statt auf dem SoC)
  • HiSilicon Kirin 950, 955
  • NXP i.MX8QM
  • Mediatek MT6797(T), MT8173(C), MT8176
  • Qualcomm Snapdragon 650, 652, 653
  • Rockchip RK3399
  • Samsung Exynos 7650

Arm Cortex-A73[Bearbeiten]

Der 2016 vorgestellte Arm Cortex-A73 MPCore ist ein 64-bit-Multicore-Prozessor mit bis zu vier Cortex-A73-Cores, welche jeweils den Armv8-Befehlssatz implementieren. Dabei ist das Core-Design an das des Cortex-A17 angelehnt und gehört nicht zur A15/A57/A72 Entwicklungsreihe. Es handelt sich um ein 2-Wege-superskalares Out-of-Order-Design mit einer 11-stufigen Pipeline, der L1-Cache besitzt 64 kB für Befehle und 32 kB oder 64 kB für Daten. Auf den gemeinsamen L2-Cache (256 kB bis 8 MB) können alle Cores im Cluster gleichzeitig zugreifen. ARM gibt den Takt mit 2,8 GHz an, ein Cluster mit vier Cores, 64 kB/64 kB L1- und 2 MB L2-Cache soll in TSMCs 10FF implementiert ca. 5 mm² groß sein.<ref name="Cortex_A73">Andrei Frumusanu: Die Seite Vorlage:Webarchiv/styles.css hat keinen Inhalt.The ARM Cortex A73 – Artemis Unveiled. (Memento des Vorlage:IconExternal vom 25. Februar 2017 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.anandtech.com Artikel bei AnandTech.com vom 29. Mai 2016.</ref> Der Cortex-A73 wurde die Basis für die von Qualcomm abgeleiteten CPU-Designs der Kryo-200-Gold-Modellreihe.

Eigenschaften[Bearbeiten]

  • ARMv8.0-A
  • 4 Cores pro Cluster (AMBA-4 AXI4 oder ACE wird unterstützt)
  • DSP- und NEON-SIMD-Erweiterungen
  • VFPv4-Gleitkommaeinheit
  • Unterstützung von Hardware-Virtualisierung
  • Thumb-2-Befehlssatz
  • TrustZone-Sicherheitserweiterungen

Chips[Bearbeiten]

  • Amlogic S905
  • HiSilicon Kirin 710, 970
  • Mediatek MT6799
  • Samsung Exynos 7884(B), 7885, 7904, 9610, 9611

Arm Cortex-A55[Bearbeiten]

Der 2017 vorgestellte Arm Cortex-A55 MPCore, Nachfolger des Cortex-A53, ist ein 64-bit-Multicore-Prozessor mit bis zu 8 Cortex-A55-Cores, die in einem DynamIQ-Cluster angeordnet sind und implementiert eine Armv8.2-Architektur. Es handelt sich um ein Dual-Decode/Dual-Issue-In-Order-Design, die Integer-Pipeline-Länge beträgt wie beim Cortex-A53 8 Stufen, die NEON/FP-Pipeline 10 Stufen (NEON/FP ist noch immer optional). Statt einer Load-/Store-Unit besitzt der Cortex-A55 nun je eine getrennte Load- und Store-Unit. Ein Core besitzt jeweils einen 16 KiB bis 64 KiB L1-Cache für Befehle und einen für Daten sowie einen optionalen privaten L2-Cache (64 KiB, 128 KiB oder 256 KiB). Über die neu eingeführte DynamIQ Shared Unit kann auf einen optionalen gemeinsamen L3-Cache (1 MiB, 2 MiB oder 4 MiB) zugegriffen werden. Der Cortex-A55 wurde die Basis für die von Qualcomm abgeleiteten CPU-Designs der Modellreihen Kryo 300 Silver bis Kryo 600 Silver.

Eigenschaften[Bearbeiten]

  • ARMv8.2-A
  • Bis zu 8 A55-Cores pro DynamIQ-Cluster, 4-7 A55-Cores in Kombination mit Cortex-A75 bis -A78 (diese jeweils max. 4)
  • NEON-SIMD-Erweiterungen
  • VFPv4-Gleitkommaeinheit
  • Unterstützung von Hardware-Virtualisierung
  • Thumb-2-Befehlssatz (nur AArch32)
  • TrustZone-Sicherheitserweiterungen

Chips[Bearbeiten]

  • HiSilicon Kirin 810, 820, 980, 985, 990
  • NXP iMX91, iMX93, iMX94, iMX95

Arm Cortex-A75[Bearbeiten]

Der 2017 vorgestellte Arm Cortex-A75 MPCore, Nachfolger des Cortex-A73, ist ein 64-bit-Multicore-Prozessor mit bis zu 4 Cortex-A75-Cores, die in einem DynamIQ-Cluster angeordnet sind und implementiert eine Armv8.2-Architektur. Es handelt sich um ein 3-Decode/6-Issue-Out-of-Order-Design, die Integer-Pipeline-Länge beträgt wie beim Cortex-A73 11 Stufen; alle Einheiten haben nun eigene, vergrößerte Warteschlangen. Für NEON/FP wurde eine Store-Unit hinzugefügt, die Pipeline-Länge beträgt nun 13 Stufen statt 12. Ein Core besitzt jeweils einen 64 KiB L1-Cache für Befehle und Daten sowie einen privaten 256 KiB oder 512 KiB L2-Cache. Über die neu eingeführte DynamIQ Shared Unit kann auf einen optionalen gemeinsamen L3-Cache (1 MiB, 2 MiB oder 4 MiB) zugegriffen werden. Der Cortex-A75 wurde die Basis für die von Qualcomm abgeleiteten CPU-Designs der Kryo-300-Gold-Modellreihe.

Eigenschaften[Bearbeiten]

  • ARMv8.2-A
  • Cache-Organisation:
    • L1: Daten 8-64 KiB, Instruktionen 8-64 KiB,
    • L2: 256/512 KiB je Kern,
    • L3: über die DynamIQ Shared Unit: bis 4 MiB je Cluster.
  • Es können bis zu 3 Instruktionen/Takt dekodiert und 6 dispatched werden.
  • 2 Integer-Units.
  • Beide NEON-SIMD-Units sind nun in 128-bit-Breite ausgeführt.
  • 2 LD/ST-Units, 1 NEON-ST-Unit.
  • Bis zu 8 Cores pro DynamIQ-Cluster (aber nur max. 4 Cortex-A75) in Kombination mit Cortex-A55
  • Unterstützung von Hardware-Virtualisierung
  • Thumb-2-Befehlssatz (nur AArch32)
  • TrustZone-Sicherheitserweiterungen

Chips[Bearbeiten]

  • MediaTek Helio G80, G85, G88
  • Samsung Exynos 9820, 9825
  • UNISOC T310, T606, T610, T612, T615, T616, T618, T620

Arm Cortex-A76[Bearbeiten]

Im Mai 2018 wurde der Arm Cortex-A76 als Nachfolger des A75 vorgestellt.<ref>Andrei Frumusanu: Arm Delivers on Cortex A76 Promises: What it Means for 2019 Devices. In: Anand Tech. 20. November 2018, archiviert vom Vorlage:IconExternal (nicht mehr online verfügbar) am 6. Dezember 2018; abgerufen am 9. November 2024 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.anandtech.com</ref> Die Mikroarchitektur basiert wie beim Vorgänger auf dem Armv8.2-Befehlssatz, die Prozessor-Baupläne / IP sind für 10-nm- und 7-nm-Lithografie-Prozesse erhältlich, als maximale Taktrate wird 3,0 GHz angegeben (7 nm).<ref>Cortex-A76. In: arm Developer. Abgerufen am 9. November 2024 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref>

Als erstes SoC mit A76 erscheint der Kirin 980 von HiSilicon in 7-nm-Fertigungstechnik: je zwei A76-Kerne arbeiten hier mit unterschiedlichen Taktfrequenzen zusammen mit vier A55-Kernen in einem 2+2+4 DynamIQ-Cluster. Das erste Smartphone mit Kirin 980 ist Ende 2018 das Huawei Mate 20.

Für sicherheitskritische Automotiveanwendungen führte ARM im September 2018 die Version Cortex-A76AE ein.<ref>Cortex-A76AE. In: arm Developer. Abgerufen am 9. November 2024 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref>

Der Cortex-A76 wurde die Basis für die von Qualcomm abgeleiteten CPU-Designs der Kryo-400-Gold-Modellreihe. Der A76-Core diente auch als Grundlage des für den Servermarkt entwickelten und im Februar 2019 vorgestellten Neoverse N1.<ref>Andrei Frumusanu: Arm Announces Neoverse N1 & E1 Platforms & CPUs: Enabling A Huge Jump In Infrastructure Performance. In: Anand Tech. 20. Februar 2019, archiviert vom Vorlage:IconExternal (nicht mehr online verfügbar) am 20. Februar 2019; abgerufen am 9. November 2024 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.anandtech.com</ref>

Eigenschaften[Bearbeiten]

  • ARMv8.2-A
  • Cache-Organisation wie bisher:
    • L1: Daten 8-64 KiB, Instruktionen 8-64 KiB,
    • L2: 256/512 KiB je Kern,
    • L3: über die DynamIQ Shared Unit: bis 4 MiB je Cluster.
  • Es können bis zu 4 (A75: 3) Instruktionen/Takt dekodiert und 8 (A75: 6) dispatched werden, die IPC Werte können bis zu 30 % höher als beim Vorgänger A75 liegen.
  • Die Anzahl der Integer-Units wurde auf 3 (A75: 2) erhöht, 2 sind zu einfachen und 1 zu komplexen Aufgaben fähig.
  • Beide NEON-SIMD-Units sind in 128-bit-Breite ausgeführt.
  • 2 LD/ST-Units, die NEON-ST-Unit entfällt.
  • Bis zu 8 Cores pro DynamIQ-Cluster (aber nur max. 4 Cortex-A76) in Kombination mit Cortex-A55.
  • ARM gibt gegenüber dem A75 in 10 nm entweder 40 % mehr Rechenleistung oder 50 % weniger Energieverbrauch an.
  • Es wird eine nicht näher erläuterte „höhere AI / ML“ – Performance angegeben.

Chips[Bearbeiten]

  • HiSilicon Kirin 810, 820, 980, 985, 990
  • MediaTek Helio G99
  • Qualcomm Snapdragon 855, 855+, 860
  • Samsung Exynos 990
  • Broadcom BCM2712, BCM2712D0 (Raspberry Pi 5)

Arm Cortex-A65AE[Bearbeiten]

Im Dezember 2018 wurde der Arm Cortex-A65AE vorgestellt.<ref>Andrei Frumusanu: Arm Announces Cortex-A65AE for Automotive: First SMT CPU Core. In: Anand Tech. 18. Dezember 2018, archiviert vom Vorlage:IconExternal (nicht mehr online verfügbar) am 4. März 2025; abgerufen am 23. Januar 2025 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.anandtech.com</ref> Die Mikroarchitektur basiert auf dem Armv8.2-Befehlssatz, es handelt sich um den ersten ARM-Core, der SMT unterstützt, und er ist wie der Cortex-A76AE für „Automotive“-Anwendungen gedacht. Es können bis zu 8 Cores in einem DynamIQ-Cluster untergebracht werden.<ref>Cortex-A65AE. In: developer.arm.com. Abgerufen am 23. Januar 2025 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref>

Arm Cortex-A77[Bearbeiten]

Im Mai 2019 wurde der Arm Cortex-A77 als Nachfolger des A76 vorgestellt<ref>Die Seite Vorlage:Webarchiv/styles.css hat keinen Inhalt.Archivierte Kopie (Memento des Vorlage:IconExternal vom 27. Mai 2019 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.anandtech.com</ref>. Die Mikroarchitektur basiert wie beim Vorgänger auf dem Armv8.2-Befehlssatz, die Prozessor-Baupläne / IP sind für 7-nm-Lithografie-Prozesse erhältlich, als maximale Taktrate wird 3,0 GHz angegeben<ref>https://developer.arm.com/ip-products/processors/cortex-a/cortex-a77</ref>.

Eigenschaften[Bearbeiten]

  • ARMv8.2-A
  • Cache-Organisation:
    • L1: Daten 64 KiB, Instruktionen 64 KiB,
    • L2: 256/512 KiB je Kern,
    • L3: optional über die DynamIQ Shared Unit: 512 KiB bis 4 MiB je Cluster.
    • Erstmals wurde von ARM ein Macro-Ops-Cache mit 1536 Einträgen eingeführt; es können 6 MOps/Takt parallel zum Decoder abgerufen werden.
  • Der Reorder-Buffer wurde auf 160 Einträge erweitert (A76: 128).
  • Es können bis zu 4 Instruktionen/Takt dekodiert und 10 (A76: 8) dispatcht werden.
  • Die Anzahl der Integer-Units wurde auf 4 (A76: 3) erhöht, es ist weiterhin 1 Unit zu komplexen Aufgaben fähig.
  • Die Anzahl der Branch-Units wurde auf 2 (A76: 1) erhöht.
  • 2 NEON-SIMD-Units 128-bit.
  • 2 LD/ST-Units, Erweiterung um 2 ST Data.
  • Bis zu 8 Cores pro DynamIQ-Cluster (aber nur max. 4 Cortex-A77) in Kombination mit Cortex-A55.
  • ARM gibt gegenüber dem A76 20 % mehr Rechenleistung an.

Chips[Bearbeiten]

  • Qualcomm Snapdragon 865, 865+, 870
  • MediaTek Dimensity 1000+

Arm Cortex-A78[Bearbeiten]

Im Mai 2020 wurde der Arm Cortex-A78 als Nachfolger des A77 vorgestellt<ref name=":0">Die Seite Vorlage:Webarchiv/styles.css hat keinen Inhalt.Archivierte Kopie (Memento des Vorlage:IconExternal vom 26. Mai 2020 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.anandtech.com</ref>. Die Mikroarchitektur basiert wie beim Vorgänger auf dem Armv8.2-Befehlssatz, die Prozessor-Baupläne / IP sind für 5-nm-Lithografie-Prozesse erhältlich, als maximale Taktrate wird 3,0 GHz angegeben. Der Entwicklungsschwerpunkt lag laut Arm auf der Effizienzsteigerung. Zusammen mit dem Cortex-A78 wurde auch ein auf Leistung ausgelegter Cortex-X1 vorgestellt.

Eigenschaften[Bearbeiten]

  • ARMv8.2-A
  • Cache-Organisation:
    • L1: Daten 32/64 KiB, Instruktionen 32/64 KiB,
    • L2: 256/512 KiB je Kern,
    • L3: optional über die DynamIQ Shared Unit: 512 KiB bis 4 MiB je Cluster.
    • MOps-Cache mit 1536 Einträgen, 6 MOps/Takt.
  • Reorder-Buffer mit 160 Einträgen
  • Es können bis zu 4 Instruktionen/Takt dekodiert und 12 (A77: 10) dispatcht werden.
  • Die Anzahl der Integer-Units beträgt 4, es sind nun aber 2 Units zu komplexen Aufgaben fähig (A77: 1).
  • 2 Branch-Units.
  • 2 NEON-SIMD-Units 128-bit.
  • 2 LD/ST-Units und 2 ST Data, es wurde 1 LD-Unit neu hinzugefügt.
  • Bis zu 8 Cores pro DynamIQ-Cluster (aber nur max. 4 Cortex-A78) in Kombination mit Cortex-A55. Von der Variante Cortex-A78C können hingegen bis zu 8 pro DynamIQ-Cluster verbaut werden, der L3-Cache kann dann bis zu 8 MiB groß sein.
  • ARM gibt gegenüber dem A77 20 % mehr Rechenleistung in einer Mobil-Umgebung an.

Chips[Bearbeiten]

  • MediaTek Dimensity 1200
  • Qualcomm Snapdragon 695, 778G(+), 780G, 888(+), 8cx Gen3, 4 Gen1/2, 6 Gen1, 6s Gen3, 7s Gen1/2
  • Samsung Exynos 1080, 1280, 1380, 1480, 2100

Arm Cortex-A510[Bearbeiten]

Im Mai 2021 wurde der Arm Cortex-A510 als Nachfolger des A55 vorgestellt<ref>Die Seite Vorlage:Webarchiv/styles.css hat keinen Inhalt.Archivierte Kopie (Memento des Vorlage:IconExternal vom 25. Mai 2021 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.anandtech.com</ref>. Die Mikroarchitektur basiert nun erstmals auf dem Armv9.0-Befehlssatz; neu ist dabei auch die Verwendung von SVE2-SIMD-Einheiten bei voller NEON-Kompatibilität. Der Entwicklungsschwerpunkt lag laut Arm weiterhin auf der Effizienzsteigerung. Zusammen mit dem Cortex-A510 wurde auch ein auf Leistung ausgelegter Cortex-X2 und ein mehr auf Effizienz ausgelegter Cortex-A710 vorgestellt, sowie eine neue DynamIQ Shared Unit DSU-110.

Eigenschaften[Bearbeiten]

  • ARMv9.0-A
  • Der A510 unterstützt nur noch AArch64.
  • In-Order-Design
  • Cache-Organisation:
    • L1: Daten 32/64 KiB, Instruktionen 32/64 KiB,
    • L2: 0–512 KiB,
    • L3: optional über die DynamIQ Shared Unit: 512 KiB bis 8 MiB je Cluster.
  • 128-bit Fetch
  • Es können bis zu 3 Instruktionen/Takt (A55: 2) dekodiert und weiterverarbeitet werden.
  • 4 Integer-Units (A55: 2), es ist 1 Unit zu komplexen Aufgaben fähig.
  • 1 Branch-Unit.
  • 2 SVE2-Units, die in 64-bit- oder 128-bit-Breite ausgeführt sein können (Registerbreite ist immer 128-bit).
  • 1 LD/ST-Unit, 1 LD-Unit (A55: 1 LD/1 ST).

Zwei Cortex-A510 können zu einem Complex zusammengefasst werden. Sie teilen sich dann den L2-Cache inklusive des L2-TLB und die SVE2-Units. Bei letzteren verwaltet ein eigener Arbiter die Anforderungen der beiden A510-Cores, die ansonsten unabhängig voneinander bleiben. Ein A510-Complex belegt in der DSU-110 nur einen Node.

Chips[Bearbeiten]

  • MediaTek Dimensity 9000
  • Qualcomm Snapdragon 8 Gen1, 8+ Gen1
  • Samsung Exynos 2200

Arm Cortex-A710[Bearbeiten]

Im Mai 2021 wurde der Arm Cortex-A710 als Nachfolger des A78 vorgestellt<ref name=":1">Die Seite Vorlage:Webarchiv/styles.css hat keinen Inhalt.Archivierte Kopie (Memento des Vorlage:IconExternal vom 25. Mai 2021 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.anandtech.com</ref>. Die Mikroarchitektur basiert nun erstmals auf dem Armv9.0-Befehlssatz; neu ist dabei auch die Verwendung von SVE2-SIMD-Einheiten bei voller NEON-Kompatibilität. Der Entwicklungsschwerpunkt lag laut Arm weiterhin auf der Effizienzsteigerung. Zusammen mit dem Cortex-A710 wurde auch ein auf Leistung ausgelegter Cortex-X2 und ein auf Effizienz ausgelegter Cortex-A510 vorgestellt, sowie eine neue DynamIQ Shared Unit DSU-110. Der A710-Core diente auch als Grundlage des für den Servermarkt entwickelten und im April 2021 vorgestellten Neoverse N2.

Eigenschaften[Bearbeiten]

  • ARMv9.0-A
  • Der A710 unterstützt AArch32 nur noch in EL0.
  • Cache-Organisation:
    • L1: Daten 32/64 KiB, Instruktionen 32/64 KiB,
    • L2: 256/512 KiB je Kern,
    • L3: optional über die DynamIQ Shared Unit: 512 KiB bis 8 MiB je Cluster.
    • MOps-Cache mit 1536 Einträgen, 5 MOps/Takt (A78: 6).
  • BTB und GHB wurden verdoppelt, der L1I-TLB um 50 % vergrößert.
  • Reorder-Buffer mit 160 Einträgen
  • Es können bis zu 4 Instruktionen/Takt dekodiert und 10 (A78: 12) dispatcht werden.
    • Die Pipeline konnte (im Dispatch) um eine Stufe auf 10 verkürzt werden.
  • 4 Integer-Units, es sind 2 Units zu komplexen Aufgaben fähig.
  • 2 Branch-Units.
  • Die beiden SVE2-Units sind in 128-bit-Breite ausgeführt.
  • 2 LD/ST-Units, 1 LD-Unit und 2 ST Data.
  • Bis zu 8 Cores pro DynamIQ-Cluster (aber nur max. 4 Cortex-A710).
  • ARM gibt gegenüber dem A78 10 %, bei ML-Anwendungen 100 % mehr Rechenleistung an.

Arm Cortex-A715[Bearbeiten]

Im Juni 2022 wurde der Arm Cortex-A715 als Nachfolger des A710 vorgestellt<ref>Die Seite Vorlage:Webarchiv/styles.css hat keinen Inhalt.Archivierte Kopie (Memento des Vorlage:IconExternal vom 1. Oktober 2024 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/fuse.wikichip.org</ref>. Die Mikroarchitektur basiert auf dem Armv9.0-Befehlssatz. Der Entwicklungsschwerpunkt lag laut Arm noch stärker auf der Effizienzsteigerung als schon beim A710. Zusammen mit dem Cortex-A715 wurde auch ein auf Leistung ausgelegter Cortex-X3 vorgestellt und der Cortex-A510 sowie die DynamIQ Shared Unit DSU-110 wurden aufgefrischt.

Eigenschaften[Bearbeiten]

  • ARMv9.0-A
  • Der A715 unterstützt nur noch AArch64.
  • Cache-Organisation:
    • L1: Daten 32/64 KiB, Instruktionen 32/64 KiB,
    • L2: 128/256/512 KiB je Kern, der L2 TLB wurde um 50 % vergrößert,
    • L3: optional über die DynamIQ Shared Unit: 256 KiB bis 16 MiB je Cluster.
    • Der MOps-Cache wurde entfernt.
  • Reorder-Buffer mit 192 Einträgen
  • Die Sprungvorhersage wurde ausgeweitet.
  • Es können nun bis zu 5 Instruktionen/Takt dekodiert (A710: 4) und 5 MOPS dispatcht werden.
  • 4 Integer-Units, es sind 2 Units zu komplexen Aufgaben fähig.
  • 2 Branch-Units.
  • Die beiden SVE2-Units sind in 128-bit-Breite ausgeführt.
  • 2 LD/ST-Units und 2 ST Data.
  • Bis zu 12 Cores pro DynamIQ-Cluster.

Arm Cortex-X1[Bearbeiten]

Im Mai 2020 wurde zusammen mit dem Cortex-A78 der Cortex-X1 vorgestellt<ref name=":0" />. Die Mikroarchitektur basiert auf dem Armv8.2-Befehlssatz, die Prozessor-Baupläne / IP sind für 5-nm-Lithografie-Prozesse erhältlich, als maximale Taktrate wird 3,0 GHz angegeben. Der Entwicklungsschwerpunkt lag laut Arm auf der Performancesteigerung und verspricht bis zu 30 % mehr Leistung im Vergleich zu einem Cortex-A77 (siehe auch Cortex-A78).

Eigenschaften[Bearbeiten]

  • ARMv8.2-A
  • Cache-Organisation:
    • L1: Daten 64 KiB, Instruktionen 64 KiB,
    • L2: 512/1024 KiB je Kern,
    • L3: optional über die DynamIQ Shared Unit: 2 bis 8 MiB je Cluster.
    • MOps-Cache mit 3072 Einträgen, 8 MOps/Takt.
  • ROB (244) und BTB (96) wurden gegenüber dem A78 deutlich vergrößert.
  • Es können bis zu 5 Instruktionen/Takt dekodiert und 16 (8 MOPS) dispatcht werden.
  • 4 Integer-Units, es sind 2 Units zu komplexen Aufgaben fähig.
  • 2 Branch-Units.
  • Die vier NEON-Units sind in 128-bit-Breite ausgeführt.
  • 2 LD/ST-Units, 1 LD-Unit und 2 ST Data.

Chips[Bearbeiten]

  • Qualcomm Snapdragon 888, 8cx Gen3
  • Samsung Exynos 2100

Arm Cortex-X2[Bearbeiten]

Im Mai 2021 wurde zusammen mit dem Cortex-A710 der Cortex-X2 als Nachfolger des Cortex-X1 vorgestellt<ref name=":1" />. Die Mikroarchitektur basiert nun erstmals auf dem Armv9.0-Befehlssatz. Der Entwicklungsschwerpunkt lag laut Arm weiterhin auf der Performancesteigerung und verspricht bis zu 16 % mehr Leistung als der Cortex-X1. Zusammen mit dem Cortex-X2 wurde auch der Cortex-A710 und ein auf Effizienz ausgelegter Cortex-A510 vorgestellt.

Eigenschaften[Bearbeiten]

  • ARMv9.0-A
  • Der X2 unterstützt nur AArch64.
  • Cache-Organisation:
    • L1: Daten 64 KiB, Instruktionen 64 KiB,
    • L2: 512/1024 KiB je Kern,
    • L3: optional über die DynamIQ 110 Shared Unit: 2 bis 8 MiB je Cluster.
    • MOps-Cache mit 3072 Einträgen, 8 MOps/Takt.
  • ROB (288) und BTB (128) wurden vergrößert.
  • Es können bis zu 5 Instruktionen/Takt dekodiert und 16 (8 MOPS) dispatcht werden.
  • 4 Integer-Units, es sind 2 Units zu komplexen Aufgaben fähig.
  • 2 Branch-Units.
  • Die vier SVE2-Units sind in 128-bit-Breite ausgeführt.
  • 2 LD/ST-Units, 1 LD-Unit und 2 ST Data.

Chips[Bearbeiten]

  • Qualcomm Snapdragon 8 Gen1
  • MediaTek Dimensity 9000
  • Samsung Exynos 2200

Arm Cortex-X3[Bearbeiten]

Im Mai 2022 wurde zusammen mit dem Cortex-A715 der Cortex-X3 als Nachfolger des Cortex-X2 vorgestellt. Die Mikroarchitektur basiert auf dem Armv9.0-Befehlssatz.

Eigenschaften[Bearbeiten]

  • ARMv9.0-A
  • Der X3 unterstützt nur AArch64.
  • Cache-Organisation:
    • L1: Daten 64 KiB, Instruktionen 64 KiB,
    • L2: 512/1024 KiB je Kern,
    • L3: optional über die DynamIQ 110 Shared Unit: 2 bis 8 MiB je Cluster.
    • Der MOps-Cache wurde auf 1536 Einträge verkleinert, 8 MOps/Takt.
  • ROB (320) und BTB (192) wurden vergrößert.
  • Es können nun bis zu 6 Instruktionen/Takt dekodiert und 16 (8 MOps) dispatcht werden.
  • 6 Integer-Units, es sind 2 Units zu komplexen Aufgaben fähig.
  • 2 Branch-Units.
  • Die vier SVE2-Units sind in 128-bit-Breite ausgeführt.
  • 2 LD/ST-Units, 1 LD-Unit und 2 ST Data.

Chips[Bearbeiten]

  • Qualcomm Snapdragon 8 Gen2
  • MediaTek Dimensity 9200

Lizenznehmer und Produkte (Armv7-A)[Bearbeiten]

Allwinner AMLogic Apple Broadcom Freescale HiSilicon MediaTek Nvidia Rockchip Samsung ST-Ericsson TI Qualcomm
Cortex-A8 A10,
A13 		A4 i.MX5x RK2918 Exynos 3 OMAP3
AM335x
Cortex-A9 AML7366-M und
AML8726-
(M, M3L, M6, MX) 		A5 BCM11311 verschiedene
Modelle aus
der i.MX6-Serie 		K3V2 MT6575, MT6577,
MT8317T, MT8377 		Tegra 2,
Tegra 3,
Tegra 4i 		RK3066,
RK3188,
RK3168 		Exynos 4 Nova U8500 OMAP4
Cortex-A7 A20,
A31 		BCM2836 i.MX6ULL,
i.MX6UltraLite,
i.MX7Dual family 		MT5807, MT6517, MT6572,
MT6582(M), MT6589(T),
MT6592, MT8121,
MT8125, MT8127,
MT8312, MT8389 		STM32MP1
Cortex-A12 RK32XX
Cortex-A15 Tegra 4,
Tegra K1 		Exynos 5
Dual, Quad 		Nova A9600 OMAP5
Cortex-A17 MT5861, MT5890
big.LITTLE
A7 + A12
big.LITTLE
A7 + A15 		K3V3 MT8135 Exynos 5
Octa
big.LITTLE
A7 + A17 		MT5595, MT6595(M/T)
Big.LITTLE

A55 + A76

Dimensity 820

(MT6875)

Exynos 990

(S5E9830)

Snapdragon 860

(SM8150-AC)

Prime.big.LITTLE

A5 5+ A78 + X1

Exynos 2100

(S5E9840)

Snapdragon 888

(SM8350)

Prime.big.LITTLE

A510 + A710 + X2

Exynos 2200 Snapdragon 8 Gen1

(SM8475)

Siehe auch[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

<references />

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ARM1-Familie

ARMv1 (ARM1)

ARM2-Familie

ARMv2 (ARM2) | ARMv2a (ARM250)

ARM3-Familie

ARMv2a (ARM2a)

ARM6-Familie

ARMv3 (ARM60, ARM600, ARM610)

ARM7-Familie

ARMv3 (ARM700, ARM710, ARM710a, ARM7100, ARM7500, ARM7500FE)

ARM7TDMI-Familie

ARMv4T (ARM7TDMI, ARM7TDMI-S, ARM710T, ARM720T, ARM740T) | ARMv5TEJ (ARM7EJ-S)

StrongARM-Familie

ARMv4 (SA-110, SA-1110)

ARM8-Familie

ARMv4 (ARM810)

ARM9TDMI-Familie

ARMv4T (ARM9TDMI, ARM920T, ARM922T, ARM940T)

ARM9E-Familie

ARMv5TE (ARM946E-S, ARM966E-S, ARM968E-S, ARM996HS) | ARMv5TEJ (ARM926EJ-S)

ARM10E-Familie

ARMv5TE (ARM1020E, ARM1022E) | ARMv5TEJ (ARM1026EJ-S)

ARM11-Familie

ARMv6 (ARM1136J-S, ARM1136JF-S) | ARMv6T2 (ARM1156T2-S, ARM1156T2F-S) | ARMv6KZ (ARM1176JZ-S, ARM1176JZF-S) | ARMv6K (ARM11 MPCore)

Cortex-A-Familie

ARMv7-A (Cortex-A5, Cortex-A7, Cortex-A8, Cortex-A9, Cortex-A12, Cortex-A15, Cortex-A17) | ARMv8-A (Cortex-A35, Cortex-A53, Cortex-A57, Cortex-A72, Cortex-A73)

Cortex-M-Familie

ARMv6-M (Cortex-M0, Cortex-M0+, Cortex-M1) | ARMv7-M (Cortex-M3, Cortex-M4) | ARMv8-M (Cortex-M23, Cortex-M33, Cortex-M35P) | ARMv8.1-M (Cortex-M55)

Cortex-R-Familie

ARMv7-R (Cortex-R4, Cortex-R4F)

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