Imagination анонсировала новое ядро архитектуры MIPS

Корпорация Imagination Technologies, известная в первую очередь по проектированию видеоускорителей PowerVR с чипах Apple Ax и Intel Atom, с недавних пор контролирует интеллектуальную собственность MIPS Technologies, одного из ключевых конкурентов ARM Holdings на рынке встраиваемых устройств и портативной электроники. Новое ядро Warrior архитектуры MIPS станет первым, выпущенным под эгидой Imagination, которая недавно озвучивала планы по модернизации архитектуры.

Увеличить рисунок

Ядро Warrior I6400 разработано на основе архитектуры MIPS64 шестой редакции (или официально MIPS3264 release 6) и, по словам Александру Войка из Imagination, специально приурочено к выпуску новой версии Android — L, в которой реализована поддержка 64-битного кода. Шестая редакция MIPS появилась в этом году, и Warrior I6400 является первым ядром на базе этой архитектуры. В ISA (наборе инструкций) удалены инструкции MIPS16e, как устаревшая, и 3D ASE, так как теперь Imagination предлагает PowerVR-видеочипы. Впрочем, I6400 не претендует на использование в высокопроизводительных решениях, так как главным его конкурентом станет ядро Cortex-A53 от ARM. Ядро Warrior I6400 построено на принципах очередного выполнения инструкций (IOE — in-order execution), но способно выполнять две инструкции за такт. Кроме того, в ядре реализована поддержка технологии, похожей на Intel Hyper-Threading, под названием SMT (simultaneous multithreading). Она позволяет проектировщику систем на кристалле конфигурировать ядро на выполнение до четырёх потоков, заставляя думать систему, что она работает с четырьмя физическими ядрами, вместо одного, хотя, конечно, логические ядра не являются заменой физическим, и производительность у них ниже. Ядро Warrior может быть использовано в кластере до 6 ядер, что в максимальных конфигурациях даёт возможность создать до 24 физических и логических ядер. Максимальный объём кэша первого уровня составляет 64 КБ, а второго — 8 МБ. У Warrior I6400 девятиуровневый конвейер для выполнения всех операций, тогда как у ближайшего конкурента Cortex-A53 — десятиуровневый с учётом NEON-операций. По заявлениям Imagination в худшем сценарии проектирования ядра I6400 при 1 мм2@1 ГГц производительность ядра составляет 5.6 CoreMark/МГц и 3 DhrystoneMIPS/МГц.

Увеличить рисунок

По опубликованным данным от Imagination понятно, что I6400, как минимум, не хуже Cortex-A53, а в некоторых сценариях даже лучше, тем более с учётом пониженного энергопотребления, но нюансы кроются в экосистеме. Несмотря на то, что MIPS широко применяется в различных встраиваемых системах, таких как терминалы оплаты, бытовая техника и тому подобных продуктах, столь производительное ядро нацелено на применение в мультимедийных устройствах. На смартфонах и планшетах, где бы I6400 пришлась кстати, правят балом ARM и x86-64, и для MIPS программное обеспечение нуждается в доработке. Да, использование в Android виртуальной машины Dalvik/ART позволяет запускать платформонезависимый Java-код на всех архитектурах без необходимости дополнительной работы от разработчика. А вот если в создании программ использовался Android NDK с нативным C/C++, то тут уже будут сложности, поэтому необходимо перед покупкой устройства с MIPS необходимо понимать, что некоторые типы ПО, такие как браузеры, кодеки, игры и прочее нуждаются в оптимизации под MIPS-архитектуру. Поддержка MIPS в Android NDK включена по умолчанию с 2012 года, когда впервые появились MIPS-планшеты, наиболее известным из которых стал Ainol Novo, но с тех пор распространение этой архитектуры остановилось, в том числе и из-за поглощения MIPS Technologies компанией Imagination. Впрочем, Google по-прежнему сотрудничает с Imagination, поэтому в Android L все системные программы будут поддерживать MIPS64. Кроме того, аналогичная работа ведётся с Firefox OS, Tizen OS, Windows CE и прикладным связующим ПО, включая 3D-движок Unity, рантаймы Qt, V8, Xamarin и многие другие продукты. Ещё одной проблемой I6400 станет дата выхода. Дело в том, что первые устройства с Cortex-A53 уже готовы поступить на полки магазинов, а вот ядро Warrior будет полностью готово только зимой этого года, после чего в течение минимум двух-трёх кварталов проектировщики SoC применят ядро в готовых решениях, а уж до производителей смартфонов и планшетов очередь дойдёт только в конце следующего года, поэтому весьма вероятно, что к этому времени ARM сможет выпустить новую редакцию своего экономичного ядра. В любом случае, появление очередного конкурента на рынке процессоров должно подстегнуть ARM и Intel на новые разработки, что без сомнения пойдёт на пользу потребителей.