ARM处理器跨入64位时代 寻求更低功耗

ARM公司日前宣布推出新款64位 ARMv8 架构ARM Cortex-A50处理器系列产品，率先推出的是Cortex-A53与Cortex-A57处理器，以及节能64位处理技术与现有32位处理技术的扩展升级，首批采用该架构的设备有望于2014年发货。目前，AMD、博通、Calxeda、海思(HiSilicon)、三星和意法半导体已获得Cortex-A50系列架构授权。

ARM有史以来重要的发布

ARM首席商务官Mike Inglis在发布会上表示，“Cortex-A50处理器是ARM有史以来重要的发布活动”。64位架构新产品的可扩展性将使ARM的合作伙伴能够针对智能手机、移动电脑、高性能服务器等各类不同市场需求 开发系统 级芯片。但重要的是，Cortex-A50系列处理器所支持的ARMv8 架构还包括AArch32状态，这种执行状态完全向后兼容ARMv7架构，因而Cortex-A50系列仍然支持为ARMv7架构编写的所有软件。

整合64位技术使处理器可以更加高效地与存储芯片交互。英特尔此前已经提供这项技术，ARM也希望借此吸引更多数据中心用户的关注，并在2020年将基于ARM架构服务器的占比提升到20%。不久前，AMD正式宣布在原有X86架构处理器之外，开始设计面对多个市场的ARM架构处理器，首先供应的将是云服务器和数据中心服务器市场。产品预计2014年发货，命名为AMD Opteron，将集成AMD SeaMicroFreedom超级计算结构。

AMD、HP、Dell等主流厂商态度的转变为ARM进军服务器领域增强了信心。Mike Inglis称，Cortex-A57是ARM先进、性能的应用处理器，Cortex-A53能提供与Cortex-A9相当的性能，但却是目前功耗效率、尺寸小的64位处理器(比CortexA9尺寸缩小了40%)。这两款处理器可各自独立运作或整合为ARM big.LITTLE处理器架构，以结合高性能与高功耗效率的特点。而ARM的CoreLink 400与新推出CoreLink 500系列系统IP架构解决方案也支持这两款处理器。

ARM合作伙伴可借此将系统级芯片平台从单核及多核big.LITTLE移动解决方案，扩展为高性能并行企业解决方案，以优化产品灵活性及功耗效率。在此前推出的ARM Artisan物理IP及POP IP内核硬化加速技术、先进互补型场效应晶体管(CMOS)与鳍式场效应晶体管(FinFET)制程技术的支持下，Cortex-A57与Cortex-A53处理器可提供数GHz级别的性能。

按照ARM给出的产品规划，未来智能手机方案可采用2/4核A53，超级智能手机(以三星Galaxy SⅢ和iPhone 5为代表)/平板电脑(双核A57或2/4核A53)，移动电脑(4核A57+4核A53)，服务器可拓展至16核A57芯片。20nm A50系列产品2013年生产，FinFET产品2013年流片，由台积电(TSMC)提供早期实现帮助。

为什么需要64位?

“长远来看，从32位向64位演进，这个事情迟早都会发生。”Mike Inglis说，PC市场花了八年的时间从32位过渡到64位，他相信手机或者移动市场转变会快得多，但是也不会一蹴而就。在Mike Inglis看来，由于网络设备和网络应用领域传统是以64位进行开发，再加之智能手机内存的不断扩大也对64位提出了更多要求。另外一个原因来自于OEM厂商，“他们希望提供的产品能够覆盖到从手机、平板、普通电脑和服务器，并在其中实现软件的一致性和统一性，所以也会对64位有一个大的需求。”

ARM中国区总裁吴雄昂认为，ARM架构的独特之处在于能够横跨从微型 传感器 到大型基础设施设备的整个领域。ARMv8是在行业标准的32位ARM架构上进行开发的，将基于ARM处理器的解决方案延伸至对扩展虚拟地址和64位数据处理技术有更高要求的面向消费者和企业的应用领域。

配合ARMv8架构的推出，ARM与ARM合作伙伴社区(ARM Connected Community)成员正在努力确保一个强大的设计生态系统来支持64位指令集。自2011年10月ARMv8架构推出以来，ARM编译程序(ARM Compiler)与ARM快速模型(Fast Models)便开始对其提供支持，并在Cortex-A50处理器系列开放许可后获得了大量应用。目前，该功能又加入Development Studio 5(DS-5)，使裸机与Linux纠错功能更加完整。此外，开源操作系统、应用程序与第三方工具也正在开发当中，这是对支持现有ARMv7架构设备的广泛生态系统的自然扩展。