ARM的新款Cortex-R82是其首款64位实时处理器

上周五，ARM发布了其最新一代实时处理器系列Cortex-R82。大多数人更熟悉Cortex A系列CPU，它们被用作智能手机和平板电脑等设备的主要处理器，运行着成熟的操作系统。相比之下，Cortex-R系列通常用于要求实时性能的高性能应用程序-这意味着简单、可预测和极低延迟的响应循环-在简单得多的软件堆栈中。

早期的Cortex R系列处理器无法运行成熟的现代操作系统，包括Linux，因为它们使用的是简单内存保护单元(MPU)，而不是支持虚拟内存等功能所需的更复杂的内存管理单元(MMU)。这通常不被视为问题，因为实时操作系统(RTOS)工作负载通常需要更简单、更可预测的控制循环。

Cortex R-82仍然提供一个简单的MPU，但是它也可以有选择地配置一个MMU-CPU的内核可以单独动态地分配给任何一个。ARM的尼尔·沃德穆勒(Neil Werdmuller)假设，存储控制器在高峰期和非高峰期可能以不同的配置文件运行，根据需要将内核从纯固态硬盘的实时职责重新分配给计算存储-可能意味着板载人工智能分析。

当用于存储控制器等高速缓存友好型应用时-ARM表示，R系列占据了85%的市场份额-以前设计的32位体系结构对性能施加了严格的限制。现代固态硬盘通常采用2GiB板载DRAM，这令人不快地接近32位CPU的4GiB理论最大地址限制。

R-82的64位体系结构使其与现代主流处理器相结合，使其能够寻址高达1TiB的物理地址空间。新架构还为单指令、多数据(SIMD)处理带来了对可选霓虹灯单元的支持，从而在存储设计中提供了更大的灵活性。

最后，带有可选MMU的Cortex-R82设计将能够运行全堆栈操作系统，如Linux，以及-甚至与更简单的RTOS并行运行。这将允许在传统上限制更多的环境中重用为完整Linux环境开发的现有高级代码。

新的CPU设计带来了传统的性能提升和架构变化。在上面的图表中，ARM在通用基准测试中显示出显著的改进，在使用新的Neon SIMD指令的测试中有了巨大的改进。Consumer列是EEMBC Consumer基准，它在使用ARM编译器6.14编译时利用SIMD指令；客户1到4是未指定的ARM客户实际应用程序。