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ARM Cortex-R82 promette prestazioni elevate per le soluzioni di storage

ARM ha annunciato il suo primo core Cortex-R82 a 64 bit in grado di eseguire sia operazioni real time che sistemi operativi di alto livello. Il nuovo Cortex-R82 offre il doppio delle prestazioni del suo predecessore ed è rivolto principalmente a SSD di fascia alta dotati sino a 1TB di DRAM ed applicazioni per lo storage.

I moderni SSD richiedono prestazioni di calcolo piuttosto significative per decodificare i segnali dei nuovi tipi di memoria, come le NAND QLC 3D. Le applicazioni di elaborazione in-storage, come gli SSD con capacità di elaborazione, sono solo all’inizio della loro espansione, ma promettono di diventare piuttosto utili sia per i datacenter che per i server edge.

Si prevede che i due tipi di dispositivi di archiviazione richiedano prestazioni di elaborazione notevolmente più elevate di quelle che possiedono oggi insieme a una serie di altre funzionalità, ma non al costo di un consumo energetico significativamente più elevato.

Secondo ARM, l’85% dei controller HDD e SSD attualmente si basa sui suoi core. Una parte sostanziale dei moderni controller SSD utilizza core Cortex-R5 o Cortex-R8, mentre gli SSD che supportano l’elaborazione in-storage si basano su ASIC o FPGA che impiegano core Cortex-A53 che non erano originariamente progettati per SSD e generalmente non costituiscono una scelta ottimale per l’archiviazione.

ARM Cortex-R82 è il primo core del processore serie R a 64 bit dell’azienda basato sull’architettura Armv8-R, può essere dotato di un’unità di protezione della memoria (MPU), nonché un’unità di gestione della memoria (MMU) per eseguire sistemi operativi di alto livello. Inoltre, il core supporta acceleratori Neon opzionali per il machine learning (ML) e calcoli in virgola mobile. Infine, il core Cortex-R82 dispone di un indirizzamento di memoria a 40bit e può indirizzare fino a 1 TB di DRAM, il che consente di creare applicazioni di elaborazione in-storage con molta memoria e SSD client con più di 4 GB di DRAM.

ARM Cortex-R82

Il core Cortex-R82 è progettato per funzionare a oltre 1,80GHz e possiede tutte componenti a bassa latenza per applicazioni real time, inclusi Tightly Coupled Memories (TCM), cache e porte a bassa latenza. Nel frattempo, il core può eseguire sia Linux che RTOS allo stesso tempo, il che offre molta flessibilità agli sviluppatori di controller. Per quanto riguarda la scalabilità, ARM afferma che il Cortex-R82 può essere utilizzato in cluster con un massimo di otto core.

Una delle principali caratteristiche di ARM Cortex-R82 sono le sue prestazioni notevolmente superiori rispetto al suo predecessore, Cortex-R8, lanciato diversi anni fa e attualmente utilizzato per i controller SSD. Secondo la compagnia, il Cortex-R82 è in genere da 1,74 a 2,25 volte più veloce del Cortex-R8 nelle applicazioni reali. Inoltre, si dice che il nuovo core sia il 21% e il 23% più veloce del Cortex-A55 in SPECint2006 e SPECfp2006, rispettivamente.

Per quanto riguarda l’efficienza, il Cortex-R82 offre oltre 30 DMIPS/mW, sulla base delle stime preliminari interne di ARM.

Le prestazioni più elevate del Cortex-R82 rispetto ad altre soluzioni rivolte al mercato dello storage consentiranno agli sviluppatori di controller SSD di utilizzare algoritmi ECC più sofisticati, il che avrà due implicazioni importanti. In primo luogo, le tecnologie ECC più avanzate renderanno gli SSD più affidabili in generale. In secondo luogo, ECC sofisticati apriranno le porte all’utilizzo di nuovi tipi di memoria NAND, che consentirà di aumentare le capacità delle unità e ridurre i costi per TB.

Il core Cortex-R82 è ora disponibile per la licenza insieme a una suite di tecnologie e strumenti per consentirne l’implementazione. ARM sta anche sviluppando un’implementazione TSMC 7FF POP per permettere ai produttori di controller di inserire semplicemente un core già pronto nei loro progetti.

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