上過小弟「嵌入式系統」課程的朋友，一定記得小弟曾說 ARM 到目前為止，還沒有 64 位元的內核。這也讓對手 Intel 有喘息的機會。但日前（2011/10/27） ARM 推出新一代的指令集架構 ARMv8，所使用的就是 64 位元長度的指令集。該指令集並向前相容 32 位元的 ARMv7, ARMv6...指令集。
SoC 製造商 Applied Micro，宣稱他們已經將 ARMv8 內核，包成新一代的 SoC 了，命名為 X Gene。第一批樣本會在 2012 年中，請台積電以 40nm 與 28 nm 製程生產。並可望於 2014 年全面量產鋪貨。說起這家公司，之前是以製作 PowerPC 內核晶片出名的。不過因為 PowerPC 內核晶片的市佔率，不及 ARM 與 MIPS，所以他們這次打算向 ARM 靠攏，要用 ARMv8 打造出「伺服器等級」的晶片。由於 ARM 晶片一向以「省電」與「體積小」著稱，被 3C 硬體業界拿來製造各類 3C 產品。若用 ARMv8 拿來打造伺服器，會節省一半以上的電力，體積也會縮小一半。體積小，就代表材料少。材料少，就代表成本低。所以不知道以後的伺服器會不會都長得跟開發版一樣那麼小？
至於 ARMv8 如何做到對 32 位元指令「向前相容」？方法其實很簡單。ARMv8 內核會有兩種「狀態」（State），一個叫 AArch64 (ARM Archtecture 64)，一個叫 AArch32。當切入 AArch64 時，內核會全數使用 64 bits 架構。而切入 AArch32 時，會支援原來 32 bits 就有的各種指令集，確保舊的程式可以正確執行無虞。
我雖然還沒看到正式的規格書，不過根據小弟對 ARM 內核的了解，推測是在「狀態暫存器」（CPSR, Current Process Status Register）拿一個 bit 來當開關。當該 bit = 0 時，切入 AArch32，該 bit = 1 時，切入 AArch64 之類的。因為原先 ARM 架構內核，就已經有 Jazilla State (8 bits)、Thumb State (16 bits)、ARM State（32 bits）。而且 CPSR 暫存器本來就保留了不少尚未使用的 bit。現在多加個 AArch64 State（64 bits）的位元欄位，想必也是在情理之中。
ARM 內核所製造出來的處理器最大優點就是「省電」、「體積小」。因此需要「省電」、「體積小」的 3C 產品，大多一面倒使用 ARM 的架構。但在 PC 世界，Intel 與 AMD 夾帶著「多核心」、「64 位元」、「運算能力強」這三點，把 ARM 吃得死死的，讓 ARM 跨不進傳統的 PC 硬體領域。不過 ARM 這幾年把時脈拉高到「2.5 GHz」以上（ARM Cortex-A15），也出現多核心（Cortex A7, A8, A9, A15 都有多核心版本）。現在再加上「64 位元」這最後一塊拼圖，夾帶原先「省電」、「體積小」這兩個 Intel 與 AMD 還追趕不上的特色，將整個資訊界「全界制霸」，也不是不可能的事。說不定，繼軟體「微軟帝國衰退」事件後，硬體界一直處於霸主地位的 Intel，也會發生類似的衰退事件。雖然在 PC 市場敗給 ARM 這件事不會是馬上發生的事，不過以目前的走勢繼續下去，Intel 的霸主地位也許岌岌可危。
Applied Micro 現場也示範了使用 ARMv8 晶片（X Gene） + U-Boot + 64 位元的 Linux 內核所構成的試做品。不管在多核心的平行度、系統 I/O 效能、記憶體存取速度上，都有令人驚奇的結果。該公司宣稱，使用 X Gene 來建立伺服器陣列、資料中心，不論在耗電度、廢熱、空間使用上都會減少，而且無損效能。看來 ARM 這個嵌入式世界的長勝軍，也即將挑戰 PC 世界的原霸主 Intel 了呢！（板凳 + 爆米花）
沒有留言:
張貼留言