MIPS P5600 CPU創(chuàng)下嵌入式處理性能的新紀(jì)錄

兩個(gè)月前，我參加了首次在日本舉行的Imagination高峰論壇，并在活動(dòng)結(jié)束后準(zhǔn)備回家。在我等待登機(jī)返回英國時(shí)，看到了日產(chǎn)汽車的一個(gè)廣告牌—“如果全世界跑得最快的男人還能更快，會(huì)怎樣?”我心里想著，這真是個(gè)有趣的問題。

幾個(gè)星期之后，工程團(tuán)隊(duì)的同事寄了一封電子郵件給我，通知我說MIPS P5600已經(jīng)以破紀(jì)錄的5.6 CoreMark/MHz per CPU分?jǐn)?shù)成為CoreMark排行榜的第一名。

這款全球速度最快的單線程CPU跑得更快了!

它的性能提升并不是意外。就像日產(chǎn)一樣，追求完美一直是我們的目標(biāo)，即使我們已經(jīng)是業(yè)界最好的了;P5600現(xiàn)已成為CoreMark的新冠軍，打破了之前由我們獲獎(jiǎng)的MIPS proAptiv處理器所創(chuàng)下的最高分?jǐn)?shù)。

這一結(jié)果已經(jīng)獲得EEMBC的認(rèn)證。EEMBC是頂尖的、且歷史悠久的嵌入式處理器基準(zhǔn)測試組織，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)與維護(hù)CoreMark基準(zhǔn)測試。在他們的網(wǎng)站上你可以找到完整的認(rèn)證結(jié)果清單。

仔細(xì)看了這份新結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)，MIPS P5600 CPU可比其直接競爭的產(chǎn)品提供高20%的性能，而且面積顯著地縮小。

MIPS P5600能以更小的面積提供高20%的原始性能

MIPS P5600的CoreMark/MHz t分?jǐn)?shù)甚至比英特爾的臺(tái)式機(jī)CPU產(chǎn)品還要高。舉例來說，Intel® Core™ i7-2640M處理器在2.8 GHz，能達(dá)到14513.79 CoreMark，也就是5.18 CoreMark/MHz ─ 比MIPS P5600的最新結(jié)果低了約10%。

在所有的可授權(quán)CPU中，MIPS P5600擁有最高、且經(jīng)過驗(yàn)證的CoreMark分?jǐn)?shù)。

如此前所未有的性能效率水平，將能為移動(dòng)、家庭娛樂、網(wǎng)絡(luò)、汽車以及許多其他采用MIPS-based嵌入式處理器的功耗敏感應(yīng)用進(jìn)一步提升性能。

更重要的是，這些優(yōu)異的結(jié)果是利用最新、現(xiàn)有的GCC編譯器就能達(dá)到的。不管是合作伙伴的原始碼還是Imagination的SDK，我們所有的客戶都能取得這一高性能工具鏈。這樣的做法與我們的競爭對手完全不同，他們必須采用昂貴、封閉的工具鏈才能獲得最佳的基準(zhǔn)測試分?jǐn)?shù)。相反地，Imagination專注于構(gòu)建能夠快速、有效提供性能的開放式生態(tài)系統(tǒng)，這對縮短移動(dòng)與嵌入式應(yīng)用的上市時(shí)間來說，是一個(gè)重要的考量。

MIPS P5600簡介

P5600是MIPS Warrior P-class 處理器系列產(chǎn)品的成員之一，是專為移動(dòng)與嵌入式應(yīng)用提供終極性能所設(shè)計(jì)的。

MIPS P5600采用強(qiáng)大、具有豐富特性的微架構(gòu)設(shè)計(jì)

P5600是以MIPS架構(gòu)Release 5為基礎(chǔ)的32位CPU，并包含多項(xiàng)獨(dú)特特性：

•    快速128位SIMD引擎：可加速多媒體處理與其他的矩陣型運(yùn)算。

•    完整的硬件虛擬化技術(shù)：可支持多個(gè)完全獨(dú)立、且平行運(yùn)行的客戶端操作系統(tǒng)。

•    增強(qiáng)的安全性：針對消費(fèi)類與企業(yè)應(yīng)用，此特性包含可在單一CPU上支持多重TEE(可信運(yùn)行環(huán)境)的能力。

•    同類最佳的先進(jìn)分支預(yù)測機(jī)制、可獲得最佳性能的TLB分頁表(page table)高速硬件、可為內(nèi)存密集數(shù)據(jù)移動(dòng)慣例增加2倍性能的指令綁定(instruction bonding)。

•    增強(qiáng)虛擬尋址(EVA)：更靈活地使用虛擬地址空間，能輕松、有效地使用內(nèi)存;延伸實(shí)體尋址(XPA)可完全利用最高達(dá)1TB的內(nèi)存容量(40位)。

這款高端MIPS CPU同時(shí)也是我們第三代多指令執(zhí)行(multi-issue)、亂序(Out-of-Order，OoO)、可完全合成處理器的系列產(chǎn)品之一。下圖所示為長期以來高性能MIPS CPU的演進(jìn)過程，從74K和proAptiv一直到今天。

高端32位MIPS CPU的演進(jìn)

MIPS P5600比前一代的proAptiv CPU新增了多項(xiàng)功能提升，包括增強(qiáng)的提取效率、縮短的L2緩存延遲以及預(yù)提取功能。此外，還改善了緩存重播與內(nèi)存歧義消除(disambiguation)，能提升各種真實(shí)世界的性能(如內(nèi)存復(fù)制性能)。

我們對于新款MIPS Warrior CPU不斷創(chuàng)下的破紀(jì)錄性能感到非常驕傲。這一成果是基于我們長期設(shè)計(jì)高性能MIPS CPU才能實(shí)現(xiàn)的。今后，指令集架構(gòu)的進(jìn)展(如Release 6)以及內(nèi)存子系統(tǒng)與微架構(gòu)的持續(xù)創(chuàng)新，讓此產(chǎn)品精益求精，取得更佳的結(jié)果。

通過結(jié)合MIPS Warrior CPU、PowerVR多媒體IP以及Ensigma 連接性IP，系統(tǒng)工程師將能開發(fā)出最先進(jìn)的嵌入式處理器，并以更低功耗與更小面積實(shí)現(xiàn)同類最佳的性能。如想了解有關(guān)利用我們的硬件IP開發(fā)具競爭力平臺(tái)的更多信息，請參考 這里[1] 以及 這里[2]。

對CPU基準(zhǔn)測試有興趣的讀者，請參閱我們博客上即將發(fā)布的一篇文章，其中詳細(xì)介紹了CoreMark、DMIPS和其它的業(yè)內(nèi)基準(zhǔn)測試。