ARM pristato mažos galios lustą daiktų internetui

  • Sep 07, 2023

Pakeitimai, atlikti siekiant pagerinti M0+ mikrovaldiklio lusto energijos suvartojimą, bus pradėti įgyvendinti visame ARM įterptųjų procesorių asortimente, sumažinant „interneto“ elektros energijos sąnaudas daiktai'

ARM įdiegs energijos taupymo technologijas, naudojamas savo Cortex M0+ mikroprocesoriuje, į visą savo įterptųjų lustų asortimentą, sumažindamas „daiktų interneto“ energijos poreikį.

Cortex M0+

Pakeitimai, atlikti siekiant pagerinti M0+ mikrovaldiklio lusto energijos suvartojimą, bus įdiegti visame ARM įterptųjų procesorių asortimente.Vaizdo kreditas: ARM

ARM pradėjo licencijuoti „Cortex M0+“ lusto dizainą, kurį Kembridže įsikūrusi įmonė skambučių „Energiją taupančio pasaulio mikroprocesoriaus“ antradienį lustų gamintojams.

Smulkintuvas yra 1 mm2 ir sunaudoja „maždaug trečdalį bet kurio šiandien turimo 8 arba 16 bitų procesoriaus energijos, tuo pačiu užtikrinant žymiai didesnį našumą“, nurodė bendrovė. M0+ procesorius sunaudoja devynis mikroamperus viename MHz, kai jis pagamintas 90 nm procese, ir yra skirtas veikti nuo 5 MHz iki 50 MHz.

M klasės procesoriai yra skirti leisti įmonėms prijungti galingus mikrokompiuterius prie komunalinių skaitiklių, automobilių, buitinių prekių (plovimo) mašinos, šaldytuvai, mikrobangų krosnelės ir pan.) ir pramoniniai prietaisai duomenims rinkti, reaguoti ir ypač bendrauti – terminas kartais vadinamas mašina prie mašinos (M2M) ryšį arba daiktų internetas.

Sausio mėnesį JK technologijų strategijos agentūra paskelbė apie planus pasidalinti 500 000 svarų sterlingų tarp 10 JK įmonių, įskaitant BT, kad padėtų jiems kurti technologijas, skirtas naudotis daiktų internetu.

Europos Sąjunga atskirai finansavo IERC — daiktų interneto Europos mokslinių tyrimų grupė – per Septintoji bendroji programa tirti naujas technologijas.

Energijos sąnaudos

Thomas Ensergueixas, ARM procesoriaus produktų vadovas, sakė, kad bendrovė tikisi, kad sumažinus lusto energijos suvartojimą ir suteikiant jai 32 bitų galimybę, įrenginiai tarp mašinų gali naudoti pažangesnius ryšio protokolus, o mažiau piešti galia.

„Kalbant apie [M2M] ryšių paleidimą, 8 bitų ir 16 bitų atveju pradeda būti labai sunku, nes jų ryšio takelis yra skirtas 32 bitams“, - sakė jis. „Galite juos įdiegti 8 ir 16 bitų, tačiau tai tikrai sumažins jūsų mažos galios pranašumus... Puikus M0+ dalykas yra tai, kad galite manipuliuoti 32 bitų adresais ir 32 bitų duomenimis. IPv4, dabartinis numatytasis interneto protokolas, pagrįstas 32 bitų adresais.

 TPuikus dalykas M0+ yra tai, kad galite manipuliuoti 32 bitų adresais ir 32 bitų duomenimis.– Thomas Ensergueix, ARM

„Ensergueix“ teigė, kad bendrovė sumažino lusto energijos suvartojimą, sumažindama instrukcijų vykdymo dujotiekio žingsnius nuo trijų iki dviejų, taip sumažindama vartų skaičių; naudojant daugiau laikrodžio blokavimo, kad sustabdytų neaktyvias grandines; pagerinant procesoriaus sąveiką su atmintimi; ir įdiegus funkciją, kuri išjungia visą vidinį derinimą, jei neprijungtas derintuvas.

„Kitais metais siekiame atnaujinti Cortex M portfelį ir čia ketiname panaudoti visą [M0+] patobulinimai, kurie, kaip įrodyta, privedė mūsų klientus į M3 ir M4 [serijas]“, – jis sakė. „Dabar, jei pavyks sumažinti dujotiekį M3 ir M4 iki dviejų etapų, tai gali būti abejotina... žmonės kalba apie daug didesnius instrukcijų rinkinius... Kalbant apie blykstę ar geresnį laikrodžio nustatymą ar derinimą, tai yra dalykai, kurie iš tiesų gali būti labai įdomūs.

Apdorojimas prieš energiją

Sumažinus vykdymo konvejerį iš trijų etapų – paimti > iššifruoti > vykdyti – iki dviejų etapų – gauti ir iš anksto iššifruoti > po iššifruoti ir vykdyti – ARM aukoja nedidelį apdorojimo našumą siekdama geresnės galios vartojimo.

„Kalbant apie vykdymą, rodiklis [yra] maždaug 5–10 procentų mažesnis už ankstesnius [lustus su M architektūra]“, – sakė Ensergueixas. Tačiau tai neturi per daug įtakos, nes 90 nm procese M0+ visada riboja išorinės atminties greitis, sakė jis. M0+ pirmtaką M0 priėmė įmonės nuo Freescale Semiconductor iki NXP ir buvo naudojamas įvairiuose M2M produktuose, pvz. galios stebėjimo lustas duomenų centrams.

„M0+“ procesoriaus vartų skaičius gali siekti nuo 12 000 lustų iki 30 000, nors ARM tikisi, kad dauguma žmonių naudos nuo 20 000 iki 25 000 vartų, sakė Ensergueix.

12 000 vartų variantas dažniausiai bus naudojamas kaip papildomas procesorius; „Nebūti pagrindinėmis smegenimis“, – sakė jis.

Nors ARM išvardijo M0+ lustų, pagamintų 180 nm, 90 nm ir 40 nm procesuose, dinaminę galią savo svetainėjeEnsergueix pripažino, kad galios nuotėkis žemiau 90 nm yra toks didelis, kad „statinis suvartojimas pasiekia dinaminio suvartojimo lygį“.

„Kalbant apie statinį suvartojimą, kuo mažesnis procesorius, tuo didesnis suvartojimas dėl nuotėkio. Už 90 nm išlaikyti labai gerą statinį suvartojimą tapo labai sudėtinga“, – sakė Ensergueixas.


Gaukite naujausias technologijų naujienas ir analizę, tinklaraščius ir apžvalgas tiesiai į gautuosius ZDNet UK naujienlaiškiai.