ARM发布首款64位实时控制器Cortex－R82

Arm以其在移动设备中的Cortex系列处理器而闻名，然而主流Cortex-A系列CPU并不是该公司唯一提供的CPU，Arm还提供了用于高性能实时应用的Cortex-R系列 "实时 "处理器。上一次我们谈到Cortex-R产品是在2016年发布的R8。当时，该公司提出R8将广泛用于调制解调器子系统内部的5G连接解决方案。而R系列的另一大市场是存储解决方案，Cortex-R处理器作为主要的处理元件被用于HDD和SSD控制器。

9月4日，Arm公司推出了全新的Cortex-R82，代表了该公司首款64位Armv8-R架构处理器IP，这意味着它是该公司首款64位实时处理器，从而扩展了R系列的产品组合。

到目前为止，上一代R处理器都是基于前代Armv7-R或ArmV8-R的32位架构，比如Cortex-R52。多年来，这对于部署这些处理器的用例来说还是不错的，也足够了。然而，在现代产品中，我们看到更大内存寻址的设计变得必要。例如，现代固态硬盘在其控制器上经常使用高达2GB的DRAM内存，这接近于R8 CPU的32位4GB内存寻址限制。

新的Cortex-R82增强了核心，使其性能比R8提升了2倍，使用了更宽的物理寻址空间，最高可达1TB，这与系统的其他部分是一致的。Arm目前并没有透露太多关于R82的微架构，以及它与R8的不同之处，但我们猜想随着向Armv8-R架构的转变，会有一些重大的变化。

从架构和微架构方面来看，这里一个重要的新增功能是可选择加入用于SIMD处理的NEON单元，包括新的点产品指令。这将使处理器本身具有更高性能的并行处理计算能力，使SSD控制器设计者等客户的设计更具灵活性。

微架构的另一大变化是加入了MMU，这使得Cortex-82实际上可以作为Linux等丰富操作系统的通用CPU。如果处理器可以自己运行自己的操作系统，这对于-R系列未来的目标市场可能性来说，其实是一个相当大的变化。Arm的产品介绍主要集中在存储控制器上，既能像现在这样运行实时工作负载，又能加入丰富的操作系统，以实现更复杂的算法和更高层次的应用，而这些在裸机和实时操作系统上是不太可行的。

随着存储市场的发展，我们看到合作伙伴提出的最大要求之一就是灵活性。Cortex-R82处理器的新特性让合作伙伴有可能设计出多达8个内核的多核实现，并根据软件中的外部需求调整存储控制器上运行的工作负载类型。例如，停车场会经常使用视频监控来识别车牌信息，而这些车牌信息以后会被用于计费。在白天，车辆登记车牌数据会被收集，这意味着大部分核心被用于密集存储。到了晚上，这些核心将用于处理计费数据，并将调整进行所需的数据分析和机器学习。随着存储控制器越来越多样化，以应对不同的市场和功能，Cortex-R82提供的架构可以提供这种极度的灵活性--降低成本和上市时间。

Arm表示，目前85%的存储解决方案都使用Cortex-R处理器，因此新的R82很可能代表着性能的大跃进，并为厂商在未来设计中设计新的差异化功能提供了新的可能性。