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安谋中国“星辰”处理器商用:灵动微、全志科技、华大北斗布局合作

2020年07月13日 15:03来源:未知手机版

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5G和AIoT时代的背景下,Arm架构获得了越来越多的关注,近期苹果公司也宣布未来笔记本电脑产品将搭载自造的Arm架构处理器,这主要归功于Arm架构下的低功耗、高性能、小尺寸等优点。

安谋中国(Arm中国)作为一家深圳本土公司,自2018年4月成立后便一直独立运作。安谋中国与Arm不同的是,自成立以后便主要集中在3个生产线:周易AIPU、星辰处理器、山海平台安全解决方案。

其中,周易AIPU最早在2018年11月的乌镇世界互联网大会发布,并于今年4月宣布了客户芯片商用,这款产品既不属于CPU,也并非NPU,与之不同的是,AIPU定义了一套新的适用于AI算法的指令集,更加贴合AI的需求。

日前,安谋中国宣发了3个生产线中的另一个重磅产品——“星辰”第一代产品STAR-MC1,21ic中国电子网受邀参加此次分享会。

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一杯基酒:支持Armv8-M架构

星辰处理器(STAR-MC1)是一款安谋中国自研的嵌入式处理器,主要为满足AIoT应用性能、功耗、安全方面而生。安谋中国产品研发副总裁刘澍为记者介绍,正如其名,星辰意指开发者希望这款产品能够像启明星一样在国内冉冉升起,为产业赋能;另外,MC1则代表Micro controller系列第一个CPU。

从研发历史上来看,安谋中国从2018年4月成立至2019年9月星辰发布第一个EAC版本,对Arm的核心架构进行了升级,包括Armv6-M和Armv7-M,并加入了定制化的指令集,而这些仅用了17个月。在今年6月30日,STAR-MC1发布了第二个版本,也是最终版本,支持了Armv8-M架构。

Armv8-M架构是Arm去年下半年更新的最新架构,STAR-MC1是第一个对新架构实现的产品,同时STAR-MC1第二版指令扩展处理器和Arm剑桥团队同时推出,充分表明了安谋中国团队在CPU设计的技术和速度是全球领先的。

性能方面,达到了1.5 DMIPS/MHz & 4.02 Coremark/MHz这样的水准,同时继承了V7和V8结构的DSP指令和浮点指令计算单元,这些新的结构体系的升级,使得它可提供比上一代的Arm处理器高20%的性能提升(在同一主频下)。另外,在功耗上也与性能进行了均衡的配置。

图1:STAR-MC1支持最新Armv8-M架构并具有最新安全技术

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一款特调:安谋中国特色功能

除了Armv8-M的所有特色以外,需要注意的是STAR-MC1进一步拓展了TrustZone这一安全功能。刘澍表示,未来智能物联网设备中,无论是生活还是工业生产、汽车电子领域,安全会是下一个重要的痛点,因此将手机AP熟悉的安全技术引入了微处理器中,进一步在生态可集成角度发展微处理器安全技术。

TrustZone安全方案可将运行环境隔离为安全区和非安全区,用户的敏感运行程序可放在安全区运行,反之一些应用型程序则可放在非安全区执行。刘澍表示,通过这种硬件的隔离方式,可以保证服务程序、敏感数据、用户数据得到很好的保护,这是TrustZone的一贯概念,也从A级别处理器继承到了M级别处理器中,对生态的可延续性是非常友好的。

值得一提的是,STAR-MC1的创新性在于整个缓存(Cache)的结构引入了M级别的处理器中,这种特色可充分提高系统级的性能和效率。刘澍强调,很多处理器数据的读取需要通过总线或外部存储读取,这对系统的效率和功耗是一种很大的浪费。以前的微处理器中,为了节省面积和成本,并没有使用缓存技术。

图2:STAR-MC1的整体特色功能

需要注意的是,STAR-MC1在Armv8-M的架构中植入了两个用于定制化扩展的重要特色功能:

1、加入了协处理器接口。刘澍表示很多客户会在细分市场做出不同创新,对于通用处理器来说,在细分市场拥有突出的特点是非常重要的,诸如加入FFT加速、编码器加速功能,这些加速可以通过这个协处理器接口上接入协处理器快速完成。

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