重启Arm计划!AMD:随时准备好打造Arm架构处理器

重启Arm计划!AMD:随时准备好打造Arm架构处理器,第1张

近日,AMD首席财务官Devinder Kumar在一场会议上表示,AMD随时准备在需要的情况下生产Arm芯片,并透露有客户希望与AMD合作开发基于Arm的解决方案。

目前,在数据中心市场中,Arm正在受到越来越多的超大规模数据中心企业的青睐。比如亚马逊正在使用自研的Graviton Arm服务器芯片,微软、甲骨文、腾讯、百度等在使用Ampere Computing的Altra系列Arm架构芯片。

在被问到Arm架构与x86架构在服务器市场的竞争格局时,Kumar认为无论是x86还是Arm,甚至是其他领域,这些都是AMD专注的投资领域。与此同时,Kumar表示AMD依然相信x86是AMD在服务器领域的优势,但对于AMD而言,最终目的都是向客户提供高性能的计算解决方案。“我们与Arm也有非常好的关系,我们了解到,一些客户希望与我们合作使用非x86架构的解决方案,尽管我们认为AMD的x86架构在服务器领域有优势,但我们愿意与客户合作,交付他们所需的解决方案。”

值得一提的是,AMD其实早已获得Arm IP授权,并且在Arm架构方面也有一定的经验。在2012年,AMD宣布了一个“违背祖宗的决定”,表示“将会设计基于64-bit ARM架构的处理器,首先从云和数据中心服务器领域开始。”

很快,2014年AMD就发布了第一款Arm处理器Opteron A1100系列,基于64-bit ARM Cortex-A57架构,构型为4核或8核可选,频率超过2GHz。

在这一年,AMD还雄心勃勃地提出了史无前例的“Project Skybridge”工程,希望实现x86、Arm两种架构的针脚兼容。AMD首席架构师Jim Keller大神也在2014年着手开发自主设计的64位ARMv8架构核心——K12项目,AMD希望将其应用于高密度服务器、嵌入式、半定制、超低功耗等领域。

不过,伴随着Jim Keller离职出走特斯拉,2016年Opteron A1100系列平台开发板开售之后,除了据称K12架构被用在安全用途的嵌入式MCU,但未进入市场之外,AMD的Arm架构项目就没有其他更多消息了。

从目前Arm架构的应用以及AMD业务范围上猜测,如果AMD决定投入到Arm架构芯片中,一是提供现成的标准数据中心或桌面高性能处理器解决方案,二是通过定制业务,让客户根据需求定制Arm芯片。

对于服务器处理器而言,定制化确实是目前的一个趋势,最显著的例子就是亚马逊。因为数据中心可以通过定制ASIC来提高完成特定任务的效率,在全球数据中心需求不断增长的如今,也越来越多超大规模数据中心企业采用定制的ASIC来取代以往的通用处理器,以提高运行效率。

而AMD的竞争对手英伟达已经在Grace服务器CPU中使用Arm架构,甚至已经着手收购Arm,只待各国监管部门通过;英特尔也正在为Arm架构芯片提供代工业务。

另一方面,Arm处理器在PC端的份额已经创下 历史 记录,并在不断增长中。不过相比于数据中心处理器,PC端使用Arm架构似乎未有展现出太大的必要性。作为Arm架构的领军者,苹果M1芯片相比AMD最新的移动端x86芯片依然存在一定差距,对于AMD而言,在PC端继续追赶英特尔的x86处理器市场份额才是他们的首要任务。

开发环境:
PC环境是ubuntu9。04,开发板为友善之臂的MINI2440
主机IP:1921685072 网关:192168501 子网掩码:2552552550
开发板IP:19216850168 网关:192168501 子网掩码:2552552550
为了能和主机建立起连接我必须得把开发板IP改成和主机一个网段的
这里首先要说明的是ubuntu的静态IP设置问题:
默认安装完成后,右上角的网络配置上 wired 和eth0为灰色。不能点选 。
然后禁用networdmanager启动network以太网设置静态IP的时候,不管怎么设置, 子网掩码都和网关一样,
比如说:地址:192168022
子网掩码: 19216801 //不管怎么输入2552552550 ,都不行!
网关: 19216801 //这里改了2552552550的话,上面就也成2552552550了。(auto ethernet是可以联上网的)。所以就上GG找答案,找解决方法。
进入FC10,执行终端命令(也可以用VI修改)
$ su -c ‘gedit /etc/sysconfig/networking/devices/ifcfg-eth0′
直接修改文件中的子网掩码信息就可以
代码为:
# Broadcom Corporation NetXtreme BCM5752 Gigabit Ethernet PCI Express
DEVICE=eth0
HWADDR=00:16:e6:db:c2:96
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=static //这个应该是“static”,而不是“dhcp”或“none”;
USERCTL=yes
PEERDNS=yes
IPV6INIT=no
NM_CONTROLLED=yes//这个应该是“yes”,如不修改,链接仍是disconnected;
TYPE=Ethernet
NETMASK=2552552550
IPADDR=1921685072
GATEWAY=192168501
然后重新激活下网卡就可以了
#service network restart
设置完成后,右上角的网络配置上System eth0与auto ethernet就可以点选了
需要说明的是因为我之前没有设置静态IP之前通过 NFS 启动系统启动不了
连接主机和开发板
我选择了串口线和网线连接起了主机和开发板
连接好电源,串口线,网线,打开串口终端
配置minicom(在FC10终端输入命令minicom -s)
进入到minicom配置界面后选择 :Serial port setup
然后按照下面的设置下就OK了
A – Serial Device : :/dev/ttyS0
B – Lockfile Location : /var/lock
C – Callin Program :
D – Callout Program :
E – Bps/Par/Bits : 115200 8N1
F – Hardware Flow Control : No
G – Software Flow Control : No
建立和配置 NFS 服务
(1)设置共享目录
运行命令
#gedit /etc/exports
编辑 nfs 服务的配置文件(注意:第一次打开时该文件是空的),添加以下内容:
/opt/FriendlyARM/mini2440/root_qtopia (rw,sync,no_root_squash)
其中:
/opt/FriendlyARM/mini2440/root_qtopia 表示 nfs 共享目录,它可以作为开发板的根文件系统通过 nfs 挂接;
表示所有的客户机都可以挂接此目录
rw 表示挂接此目录的客户机对该目录有读写的权力
no_root_squash 表示允许挂接此目录的客户机享有该主机的 root 身份
(2)通过命令启动和停止 nfs 服务
在命令行下运行:
#/etc/initd/nfs restart
这将启动 nfs 服务,可以输入以下命令检验 nfs 该服务是否启动。
# mount -t nfs 1921685072: /opt/FriendlyARM/mini2440/root_qtopia /mnt/
如 果 没 有 出 现 错 误 信 息 , 您 将 可 以 浏 览 到 /mnt 目 录 中 的 内 容 和
/opt/FriendlyARM/mini2440/root_qtopia 是一致的。
使用这个命令可以停止 nfs 服务:
#/etc/initd/nfs stop
检查nfs服务器是否开启: #service nfs status
重启对应的2个服务: #service portmap restart
#service nfs restart
检查防火墙看是否屏蔽了nfs端口
#service iptables stop
#service iptables status

随着我们掌上具有强大计算功能的设备的出现,我们听到很多特别需要注意的术语是ARM。这些计算强大的设备的大脑正是基于这一点,在真正讨论它给未来的计算设备带来的好处之前,让我们来看看它究竟是什么,以及它如何与目前使用的其他替代形式的计算处理器不同。

ARM,以前称为高级 RISC 机器,是用于计算机处理器的 RISC(减少指令集计算)体系结构系列,可配置在各种环境中。Arm Holdings 开发该架构并将其许可给其他公司,如 Apple、Qualcomm 等,这些公司设计自己的产品,实现这些架构之一 , 包括芯片上的系统 (SoC) 和包含内存、接口、收音机等的模块系统上系统 (SoM)。

它还设计了实现此指令集的核心,并将这些设计授权给将这些核心设计整合到自己产品的许多公司。然后,这些产品与其他组件一起整合到设备中,形成我们作为消费者购买的最终用户设备。

具有 RISC 架构的 ARM 处理器通常比具有复杂指令集计算 (CISC) 架构的处理器(如英特尔、AMD 等制造商的 x86 处理器)的晶体管需要更少的晶体管,从而提高了成本、功耗和散热能力。这些特性对于轻便、便携式、电池供电的设备(包括智能手机和平板电脑以及其他嵌入式系统)是可取的。即使对于耗电量大的超级计算机,ARM 也可以是一个可行的节能解决方案。

RISC 和 CISC 在当今世界的计算设备中应用广泛。需要更深入地研究它们,以便真正了解其中哪一个更适合我们的计算需求。一般来说,RISC 被许多人视为比 CISC 的改进。这是因为 CISC 是原始的 ISA(指令集体系结构),其中,RISC 是 20 世纪 80 年代初出现的重新设计的 ISA。

没有最好的体系结构,因为不同的体系结构在某些情况下可能更好,但在某些情况下则不太理想。基于 RISC 的计算机每个时钟周期执行一个指令。CISC 机器可以具有特殊说明以及需要多个周期才能执行的说明。这意味着在 CISC 体系结构上执行的相同指令可能需要多个指令才能在 RISC 计算机上执行。RISC 体系结构需要更多的工作 (RAM) 内存来保存值,因为它加载每个指令,对它执行 *** 作,然后加载下一个指令。

CISC 体系结构可以直接在内存上执行一个(尽管更复杂的指令)执行相同的 *** 作。因此,RISC 体系结构需要更多的 RAM,但每个时钟周期始终执行一个指令,以进行可预测的处理,这对于管道处理是好事。RISC 和 CISC 之间的主要区别之一是 RISC 强调每个指令的周期效率,CISC 强调每个程序指令的效率。

快速处理器取决于执行每个时钟周期所用的时间、执行指令的周期数以及每个程序中的指令数。RISC 强调较大的程序代码大小(由于指令集较小,因此连续执行多个步骤可能等同于 CISC 中的一个步骤)。这可以更好地可视化与以下性能方程,通常用于表达计算机的性能能力:

CISC 方法尝试最小化每个程序的指令数,牺牲每个指令的周期数。RISC 会执行相反的做法,以每个程序的指令数成本来减少每个指令的周期。

RISC ISA 强调软件而不是硬件。RISC 指令集需要用更少的指令编写更高效的软件(例如编译器或代码)。CISC ISA 在硬件中使用更多的晶体管来实现更多的指令和更复杂的指令。

RISC 需要更多的 RAM,而 CISC 强调代码大小更小,并且使用比 RISC 的 RAM 整体使用更少。然而,如今许多微处理器都包含 RISC 和 CISC 类属性的组合,例如一种像 CISC 一样使用 ISA 的 ISA,它将指令视为一串 RISC 类型的指令

ARM 及其实施的优势

简而言之,基于 RISC 的 ARM 架构不需要携带 CISC 处理器包含的大量行李来执行其复杂的指令。尽管像英特尔这样的公司已经投入巨资设计处理器,它们包括了先进的超高指令管道,但所有这些逻辑意味着芯片上的晶体管更多,更多的晶体管意味着更多的能源使用。高端英特尔芯片的性能非常出色,但高端处理器的最大 TDP(热设计功率)为 130 瓦。基于 ARM 的最高性能移动芯片消耗不到 4 瓦,通常更少。

这种低功耗是 ARM 如此特殊的原因,它不会尝试创建 130W 处理器,甚至 60W 或 20W。该公司只对设计低功耗处理器感兴趣。多年来,ARM 通过改进微架构设计提高了处理器的性能,但目标功率预算基本保持不变。一般来说,您可以分解 ARM SoC 的 TDP(芯片上的系统,包括 CPU、GPU 和 MMU 等),如下所示:多核 CPU 群集的最大预算为 2 瓦,GPU 为 2 瓦,MMU 和 SoC 的其余部分可能为 05 瓦。如果 CPU 是多核设计,则每个内核可能使用 600 到 750 毫瓦。

这些都是非常通用的数字,因为 ARM 生产的每个设计都有不同的特征。ARM 的第一个 Cortex-A 处理器是 Cortex-A8。它只在单核配置中工作,但它仍然是一个流行的设计,可以在一些设备中找到。接下来是 Cortex-A9 处理器,它带来了速度改进和双核与四核配置的能力。然后是 Cortex-A5 内核,它实际上比 Cortex-A8 和 A9 慢(每个内核),但功耗更低,制造成本更低。它专为低端多核应用(如入门级智能手机)而设计。

在性能规模的另一端,Cortex-A15 处理器,它是 ARM 最快的 32 位设计。它的速度几乎是 Cortex-A9 处理器的两倍,但所有额外的性能也意味着它使用多一点功率。在实现 2Ghz 的时钟速率和超越许多 ARM 合作伙伴的竞赛中,Cortex-A15 核心设计被推到了极限。因此,Cortex-A15 处理器确实有点作为电池杀手的名声。但是,这或许有点不公平。然而,为了补偿 Cortex-A15 处理器的更高功率预算,ARM 发布了 Cortex-A7 内核。

Cortex-A7 处理器比 Cortex-A9 处理器慢,但比 Cortex-A5 处理器快。然而,它的权力预算类似于它的低端兄弟。制作-A7核心时,结合-A15核心在找一个平衡点。LITTLE 配置允许 SoC 在执行简单任务时使用低功耗 Cortex-A7 内核,并在需要重担时切换到 Cortex-A15 内核。结果是设计节省电池,但可以提供最佳的性能。

ARM 还拥有 64 位处理器设计。Cortex-A53 是 ARM 的节能 64 位设计。它不会有破纪录的性能,但它是ARM有史以来效率最大的应用程序处理器。它也是世界上最小的64位处理器。它更大的兄弟,Cortex-A57,是一个不同的野兽。它是 ARM 最先进的设计,具有 ARM 所有 Cortex 处理器中最高的单线程性能。ARM 的合作伙伴可能会发布基于 A53(只有 A57)的芯片,并将两者大为使用。

ARM 管理 从 32 位到 64 位迁移的一个方法是处理器具有不同的模式、32 位模式和 64 位模式。处理器可以在这两种模式之间快速切换,必要时运行 32 位代码,必要时运行 64 位代码。这意味着解码并开始执行 64 位代码的芯片与 32 位芯片是分开的(尽管有重用用以节省面积)。这意味着 64 位逻辑是隔离的、干净的和相对简单的。64 位逻辑不需要尝试和理解 32 位代码,并找出什么是最好的方法。这将需要一个更复杂的指令解码器。这些领域的复杂性通常意味着需要更多的能源。

ARM 64 位处理器的一个非常重要的方面是,它们没有比 32 位处理器使用更多的电源。ARM 已经成功地从 32 位到 64 位,但还停留在其自行实施的能源预算内。在某些情况下,新系列的 64 位处理器实际上将比上一代 32 位 ARM 处理器更节能。这主要是由于内部数据宽度(从 32 位到 64 位)的增加,以及 ARMv8 体系结构中增加了额外的内部寄存器。64 位内核可以更快地执行某些任务,这意味着它可以更快地断电,从而节省电池寿命。

最强大的使用模型大。LITTLE 架构是异构多处理 (HMP),它同时支持使用所有物理内核。在这种情况下,具有高优先级或计算强度的线程可以分配给"大"内核,而优先级较低或计算强度较低的线程(如后台任务)则可由"LITTLE"内核执行。此模型已实现在三星Exynos开始与Exynos 5 Octa系列和苹果移动应用程序处理器开始与苹果A11。

这也是软件的作用。大。LITTLE 处理技术依赖于 *** 作系统的了解,即它是异构处理器。这意味着 *** 作系统需要了解某些内核比其他内核慢。到现在,处理器设计通常情况并非如此。如果 *** 作系统想要执行一项任务,它只会把它耕种到任何核心,因为它们都具有相同的性能级别。这和那个大并不大。LITTLE 使用特定的内核调度程序,它了解大的异构性质。小处理器配置,将决定每个进程/线程的执行。将来,此调度程序可以进一步优化,以考虑内核的当前运行温度或工作电压等。

传统计算中的 ARM

尽管ARM在移动设备中具有压倒性优势,但大多数笔记本电脑和计算机,即对于我们工作流程至关重要的设备,使用基于CISC的处理器。但最近,我们看到这种趋势正在发生变化,而基于ARM的个人电脑处理器也因此而大量涌入。2017 年底,高通和微软宣布了第一款基于 ARM 的处理器的 Windows 10 设备。惠普、和联想都推出了笔记本电脑,其中有高通的Snapdragon 835处理器。

ARM 上的 Windows 10 是微软之前尝试将移动处理器与完全笔记本电脑体验结婚的重启。与迄今为止存在的基于 x86 Intel 的计算机相比,它有望提供更好的电源效率、可靠的性能和始终保持的连接。对于这些 ARM 设备,高通拥有长达 25 小时的电池续航时间,以及与英特尔计算机平起平坐的即时电源和性能。

它还说,内置的LTE连接将提供显著更快的速度比其他可用的LTE设备Windows 10计算机。此外,微软在过去几年中不断改进了对 ARM 芯片的 Windows 支持,其即将推出的与架构无关的精简版 *** 作系统更证明了该公司对市场上拥有更多 ARM 支持的笔记本电脑是认真的。

最近,据报道苹果准备明年推出基于ARM的Macbook。彭博社报道说,苹果计划到2021年将iOS和macOS应用程序结合起来。有传言说苹果会将其MacBook笔记本电脑改用自己的ARM处理器。但是,以前,ARM 芯片没有运行更成熟的桌面应用程序所需的性能。彭博社的这份报告重申,在ARM上运行的Mac可能在2020年到达。Axios的报告似乎证实了这一说法。

然而,除了这些报告,随着iPad Pro在2015年发布,苹果显示,其ARM芯片现在可以处理"PC级"应用程序。自 2015 年以来,与英特尔的 CPU 代相比,Apple 的芯片变得越来越强大,每代芯片的性能都大得多。苹果传统上更喜欢对它设备的核心组件拥有更多的控制权,如果能够负担得起的话,所以苹果最终希望MacBook由为iOS设备供电的相同(或升级的)芯片提供动力,这是有道理的。

谜题的最后一部分是将 x86 macOS 程序过渡到 ARM 指令集体系结构。自去年以来,我们听说苹果正在实施一个名为"Marzipan"的项目,该项目将允许开发人员一次编写他们的应用程序代码,并在 iOS 设备和 macOS 计算机上工作。

几天前,苹果在其年度开发者大会上宣布发布第一版必要的软件套件。首先,苹果将允许开发者只将iPad应用移植到Mac上,因为iPad应用在功能和用户体验上都更接近macOS应用。最初,开发人员仍必须提交两个不同版本的应用,这些应用已针对每个平台优化了用户界面,但基础代码将保持不变。

2020年,苹果的Marzipan软件套件也有望允许开发者将他们的iPhone应用程序移植到Mac上。Apple 的工程师发现,将专为小型屏幕设计的应用程序移植到桌面是具有挑战性的,因此,进行这种过渡需要更长的时间。到 2021 年,第三方应用开发人员将能够创建跨 iOS 设备和 macOS 计算机工作的"单二进制文件"。据推测,它们在每个外形上仍有不同的用户界面,但它们要么更流畅地适应屏幕大小,要么开发人员必须在每个二进制文件中包含不同的用户界面。

ARM 及其合作伙伴也为服务器市场做出了重大公告,他们打算针对更强大的 Neoverse N1 和该芯片的其他变体。最大的公共云服务提供商亚马逊甚至已经开始设计自己的ARM CPU,它也可能很快就会升级到基于N1的处理器。就连谷歌(Google)也从未在Chrome *** 作系统中缺乏ARM支持,尽管 *** 作系统从第一天起就与架构无关,但谷歌似乎也在努力将Snapdragon平台引入一些Chromebook,而这反过来又应该能够更好地实现Chromebook上原生Android应用的功能和可用性。

但是,最初只有 Snapdragon 845 得到支持,因为该公司希望将更便宜的 Chromebook 推向市场。另一个问题似乎是,高通宁愿把Snapdragon 8cx放在售价500美元或更高的Chromebook中,因为这意味着OEM公司能够为8cx支付更高的价格。这将导致市场上有高端 的Chromebook 。

总之,随着 ARM 架构的进步和半导体行业改进的 7nm 光刻工艺,以及投资于基于 ARM 的设备开发的主要制造商,我们可以期待一系列令人振奋的新产品进入市场。有了这个预期的发展道路,作为消费者,我们只能希望未来的计算设备能为我们提供卓越的性能和高效率,并让我们把时间投入我们最擅长的:创造力和创新。

在仅有x86服务器或者云服务器下编译出arm环境下执行步骤如下。
1、首先,安装qemu-user安装包,并更新qemu-arm的状态。
2、查看qemu-arm的版本。
3、下载arm架构的容器(在dockerhub可以找到各种非x86架构的镜像)。
4、最后进入容器访问。

广电鲲鹏服务器是广电运通与华为合作,基于华为鲲鹏920处理的ARM架构的服务器,我这这里测试的是GRGBanking 200 (Model RK2280)型号,2U高度,配置两个64核的Kunpeng 920处理器。

区别于Intel和AMD的X86平台,广电鲲鹏服务器使用的 *** 作系统和应用软件都是ARM版本的。

CPU信息如下:

CPU架构显示是aarch64。指令集于X86的也不相同。

安装CentOS Linux release 771908 (AltArch) *** 作系统

在图形化界面信息下识别不了CPU信息:

安装好 *** 作系统之后想跑一下Unixbench跑分。Unixbench是一个类unix系(Unix,BSD,Linux)统下的性能测试工具,一个开源工具,被广泛用于测试linux系统主机的性能。

先看下GCC的版本:

在X86平台下直接执行Run命令就可以进行Unixbench跑分。

但是在ARM平台下进行Unixbench跑分出现报错:

这是由于CPU的架构不同,-march和-mtune不支持native参数,需要进行修改。

修改MakeFile文件,将 -march=armv8-a -mtune=cortex-a53

再次运行Unixbench就可以正常进行编译跑分了。

你可以先在电脑上装一个VMWare 71版本的虚拟机,然后在虚拟机里面装一个Ubuntu1004LTS的Linux *** 作系统。然后在虚拟机里面开发嵌入式ARM。
一般来说Linux的应用程序和Windows的不通用,不过一般都有功能类似的替代品。

因为我的服务器是要部署在嵌入式Linux环境下,所以需要更改一下Makefile的配置(注: 这是web服务器支持的规范,为后期处理报文做准备的 使用vi group 创建用户组文件, 查看全部>>


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原文地址: http://outofmemory.cn/zz/10386841.html

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