着眼汽车等实时控制领域，ARM高层畅谈Cortex-R4内核
日前于美国圣诺塞召开的“Spring Processor Forum”论坛上，英国ARM公司发布了采用超标量结构的ARM内核“Cortex-R4”，主要面向需要实时控制的用途。
ARM公司的Richard York表示，在Coretex-R4的设计过程中，设想的用途是汽车刹车控制、硬盘、喷墨打印机等，要求具备能够快速响应中断的实时性，且对成本削减要求较高的领域。确定的目标是电路规模只是比ARM9略有增加，即可实现更接近于Cortex-A8的运算性能。ARM9的电路规模为15万门，而 Cortex-R4尽管采用了超标量结构，但电路规模却控制到了20万门左右。
Coretex-R4采用超标量结构，对此York表示：因为很多客户要求不需过多提高工作频率，就能提高运算性能。在Cortex-R4的设计过程中，工作频率的最佳点位是300MHz。再高的话，不仅需要高速内存，而且时钟树的设计也更为复杂。结果，判断合理的做法就是采用超标量结构，增加单位周期所执行的指令平均数。Cortex-R4单位工作频率的运算性能为1.62MIPS（按Dhrystone换算）/MHz，比ARM9的约 1.2MIPS/MHz大幅提高。
当谈及为何采用8级管线时，York表示，这是为了能内存访问中消耗2个周期。如果利用单周期访问缓存和内置内存，就会在时序上产生制约。由编译器生成的内存这种倾向更为明显。通过采用双周期访问，即使工作速度较慢的内存也能使用。除此之外，作为Cortex-R4通过对缓存的控制方式进行改进，将中断响应时间缩短到了20个周期。而ARM946E-S为118个周期，ARM966E-S也要54个周期。
同时，York还表示，公司目前还未考虑支持多线程并行处理。原因是要想进行多线程并行处理，就需要大幅增加缓存容量。同时还必须解决信号一致性问题。作为嵌入用途，多内核结构可能更好用。和NEC电子共同开发的“MPCore”之所以同时支持对称多处理和非对称多处理两种方式，是因为非对称多处理无需太在意内存的信号一致性问题。
此外，他还表示：ARM现已向美国Broadcom等两家公司提供Cortex-R4授权，均计划于2006年底前将试制芯片送厂生产。
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