Imagination 發表高效的MIPS I-class I6400 CPU系列產品
前言：
64位元MIPS Warrior核心將改變從行動裝置到資料中心伺服器的CPU競爭態勢
2014年9月2日--Imagination Technologies (IMG.L)今天發表高效的MIPS I-class I6400 CPU系列產品，這是第一款結合64位元架構與硬體虛擬化技術的IP核心，透過多執行緒、多核心與多叢集一致處理(multi-cluster coherent processing)的技術，能提供可擴充的效能。I6400傑出的特性組合以及效能/功率/面積的領先優勢，使其遙遙領先競爭產品，並能協助客戶建置出具備相同效能、但面積更小的核心，或是相同面積、但運算速度更快的核心。
MIPS Warrior I-class處理器核心已為主流的64位元應用設立新的標準，這些應用包括嵌入式、行動、數位消費、先進通訊、網路和儲存 ─ 這是在MIPS的所有產品系列中，能瞄準最廣泛應用組合的單一MIPS核心系列。
Imagination行銷執行副總裁Tony King-Smith表示：「這是一款眾所期待的MIPS Warrior核心。隨著業界朝指令集中立性移轉，現在客戶可以根據技術優勢來選擇CPU核心了。與競爭產品相比，I6400更具效率、靈活性與可擴充性，它的特性組合可充分滿足包括智慧型手機和平板電腦等各種下一代應用的需求。我們瞭解，像多執行緒這類的獨特特性能為許多應用帶來顯著優勢，而已經採用這項技術的客戶也深表贊同。因此，毫不意外地，我們已經在多個市場擁有I6400的授權客戶了。」
Tirias Research創辦人暨首席分析師Jim McGregor表示：「為了因應從IoT、行動、到網路與儲存等應用的不斷演進，業者需要選擇能協助他們開發出具前瞻性設計的可擴充平台。結合64位元、多執行緒和多核心/多叢集支援等特性，I6400是一個具有高靈活度、低功耗的處理器架構，能夠針對廣泛的應用擴充其效能。Imagination現在擁有從微控制器到64位元伺服器等完備的MIPS IP核心，能為廣泛的應用提供另一種技術方案，並將改變業界的競爭態勢。」
I6400系列核心重要特性：
• 高效率、可擴充的64位元的效能：I6400可協助客戶為不同市場設立新的價格/效能標準。與業界競爭者的同類產品相比，它的CoreMark效能指標高出50%，以及DMIPS高出30%*。I6400能建置為非常多樣化的效能、功率和面積運作組合，若採取積極的建置方式，還能實現高頻率的效能。
• 硬體多執行緒：I6400採用每核心最多可支援四個硬體執行緒的硬體多執行緒技術。Imagination經過驗證的MIPS多執行緒技術可實現更高的利用率與CPU效率。I6400內建的即時多執行緒(SMT)技術，是以MIPS和Imagination工程團隊數十年來建立的多執行緒專業技術為基礎，能在每個時脈週期內，讓多個執行緒執行多個指令。初步的基準測試顯示，增加第二個執行緒能使SPECint、以及EEMBC的CoreMark等業界常用的基準測試運算時多增加40-50%的效能，但增加的叢集面積卻不到10%。像瀏覽器等真實世界的應用也能充分發揮多執行緒技術的優點。
• 硬體虛擬化：成為MIPS Warrior核心系列新成員的I6400也同樣具備硬體虛擬化技術，可提供更高的安全性與可靠性，並有助於為整個系統和SoC實現統一的安全性和虛擬化策略。I6400中所建置的硬體虛擬化技術最多可支援15個安全/非安全的虛擬機(guest)。
• 下一代安全性：作為Imagination統一的安全性策略的一部份，這是專為因應不斷演進、且新興連網應用的隱私權和安全性需求所設計。I6400核心已經過最佳化設計，可支援多種獨立的安全內容與多種獨立的執行域。這項大幅增強的安全功能採用了Imagination與其生態系統夥伴的技術，並能涵蓋SoC中的其他關鍵元件。此解決方案具備可擴充性，可支援跨各種應用與內容來源的安全內容的傳送、安全支付、身分保護以及更多功能。此解決方案並可以同時支援多種不同的應用與內容來源。
• 先進的功率管理：I6400擁有支援MIPS架構的PowerGearing™先進功率管理功能，其中包括能為異質叢集中的每個核心提供專屬的時脈與電壓位準，並同時維持整個CPU的一致性，因此休眠中的核心只有當需要時才會被喚醒。
• 高效FPU：I6400中內建了經過驗證的硬體浮點單元(FPU)，可支援與一般運算相關的個位數與二位數精度，並能提升控制系統的處理作業。
• 128位元SIMD：I6400可支援128位元SIMD功能，能在資料平行應用中充分發揮SIMD執行的效率，以為廣泛任務提供高效能與高處理能力。它是以MIPS SIMD架構為基礎，秉持著真正的RISC精神，其定義好的指令可輕鬆獲得C或OpenCL這類高階語言的支援，可快速、簡單的開發新的程式碼，並同時保留既有的程式碼。I6400中的SIMD可支援多種整數(8、16、32和64位元)和浮點(32、64位元)資料類型，使其可為音訊、視訊、視覺和其他運算密集應用提供優異效率。
• 高效率、可擴充的64位元的效能：I6400可協助客戶為不同市場設立新的價格/效能標準。與業界競爭者的同類產品相比，它的CoreMark效能指標高出50%，以及DMIPS高出30%*。I6400能建置為非常多樣化的效能、功率和面積運作組合，若採取積極的建置方式，還能實現高頻率的效能。
• 硬體多執行緒：I6400採用每核心最多可支援四個硬體執行緒的硬體多執行緒技術。Imagination經過驗證的MIPS多執行緒技術可實現更高的利用率與CPU效率。I6400內建的即時多執行緒(SMT)技術，是以MIPS和Imagination工程團隊數十年來建立的多執行緒專業技術為基礎，能在每個時脈週期內，讓多個執行緒執行多個指令。初步的基準測試顯示，增加第二個執行緒能使SPECint、以及EEMBC的CoreMark等業界常用的基準測試運算時多增加40-50%的效能，但增加的叢集面積卻不到10%。像瀏覽器等真實世界的應用也能充分發揮多執行緒技術的優點。
• 硬體虛擬化：成為MIPS Warrior核心系列新成員的I6400也同樣具備硬體虛擬化技術，可提供更高的安全性與可靠性，並有助於為整個系統和SoC實現統一的安全性和虛擬化策略。I6400中所建置的硬體虛擬化技術最多可支援15個安全/非安全的虛擬機(guest)。
• 下一代安全性：作為Imagination統一的安全性策略的一部份，這是專為因應不斷演進、且新興連網應用的隱私權和安全性需求所設計。I6400核心已經過最佳化設計，可支援多種獨立的安全內容與多種獨立的執行域。這項大幅增強的安全功能採用了Imagination與其生態系統夥伴的技術，並能涵蓋SoC中的其他關鍵元件。此解決方案具備可擴充性，可支援跨各種應用與內容來源的安全內容的傳送、安全支付、身分保護以及更多功能。此解決方案並可以同時支援多種不同的應用與內容來源。
• 先進的功率管理：I6400擁有支援MIPS架構的PowerGearing™先進功率管理功能，其中包括能為異質叢集中的每個核心提供專屬的時脈與電壓位準，並同時維持整個CPU的一致性，因此休眠中的核心只有當需要時才會被喚醒。
• 高效FPU：I6400中內建了經過驗證的硬體浮點單元(FPU)，可支援與一般運算相關的個位數與二位數精度，並能提升控制系統的處理作業。
• 128位元SIMD：I6400可支援128位元SIMD功能，能在資料平行應用中充分發揮SIMD執行的效率，以為廣泛任務提供高效能與高處理能力。它是以MIPS SIMD架構為基礎，秉持著真正的RISC精神，其定義好的指令可輕鬆獲得C或OpenCL這類高階語言的支援，可快速、簡單的開發新的程式碼，並同時保留既有的程式碼。I6400中的SIMD可支援多種整數(8、16、32和64位元)和浮點(32、64位元)資料類型，使其可為音訊、視訊、視覺和其他運算密集應用提供優異效率。
下一代的多核心一致性(coherency)
I6400採用最新一代的MIPS Coherency Manager(MIPS一致性管理員)架構，這是以新的多核心一致互連架構為基礎。它可支援每叢集最多達6核心的多核心配置，而且單一叢集上的多核心都能擁有不同的合成目標，並以不同的時脈頻率和電壓運作。一致性管理員架構中建置了多項高效能特性，包括硬體預取(pre-fetching)功能、以及比前一代架構更寬的匯流排和更低的時間延遲。
可擴充、多叢集一致性
I6400核心是專為能以供應各種不同的執行緒、核心和叢集組合型式而設計的，採取最多可支援64個叢集的多叢集架構。此核心也是專為能在未來的異質叢集SoC中執行而設計，這類SoC讓CPU、GPU和其他的處理單元在運算處理上能互相支援。
MIPS：終極的64/32位元架構
新款I6400核心系列是以MIPS Release 6 (r6)架構為基礎，因此可獲益於MIPS指令集的持續演進。為了鎖定下一代應用，MIPS r6增加了新的指令，可為Android的 JIT、JavaScript、瀏覽器、PIC(位置獨立碼)，以及今日的更大工作負載帶來更高的效能。作為MIPS32架構的超子集，MIPS64架構不需要單獨的ISA、或模式切換，可免除不必要的矽晶面積與功率的浪費。未來的MIPS Warrior核心將運用增強的MIPS r6架構，以及新一代的一致性管理員架構。
新款I6400核心系列是以MIPS Release 6 (r6)架構為基礎，因此可獲益於MIPS指令集的持續演進。為了鎖定下一代應用，MIPS r6增加了新的指令，可為Android的 JIT、JavaScript、瀏覽器、PIC(位置獨立碼)，以及今日的更大工作負載帶來更高的效能。作為MIPS32架構的超子集，MIPS64架構不需要單獨的ISA、或模式切換，可免除不必要的矽晶面積與功率的浪費。未來的MIPS Warrior核心將運用增強的MIPS r6架構，以及新一代的一致性管理員架構。
廣泛的生態系統支援
I6400客戶可獲益於既有MIPS的廣泛生態系統支援，包括軟體、工具和應用程式，以及新成立的prpl開放源基金會。擁有Broadcom、Cavium、Ikanos、Ineda Systems、Ingenic Semiconductor、Lantiq、PMC、Qualcomm等創始會員以及其他業者的加入，prpl可為MIPS I-class和其他Warrior核心提供令人振奮的開放源軟體，並聚焦於從物聯網(IoT)到資料中心等各種市場的應用。
工具與軟體
Imagination 和多家MIPS 生態系統夥伴已經可為I6400核心提供了廣泛的開發工具和軟體支援，並正持續地開發新產品。此外，I6400已為最新的64位元和32位元行動作業系統進行最佳化設計。基於長期對32位元MIPS架構的支援，即將問世的Android ‘L’版本亦將包括對64位元MIPS架構的支援。適用於I-class核心的 Hypervisor正在開發中，客戶將能充分發揮硬體虛擬化技術以及增強的多內容安全性功能。
開始採用I6400核心
透過prpl開放源基金會所完成的首批計畫之一，是在QEMU開放源硬體模擬器中加入對MIPS64 r6架構的支援，現已可從http://github.com/prplfoundation網站取得。利用QEMU，開發人員便可開始為64位元I6400開發應用程式與軟體。更多有關prpl基金會QEMU工作小組的訊息，請參考http://wiki.prplfoundation.org/wiki/QEMU。
透過prpl開放源基金會所完成的首批計畫之一，是在QEMU開放源硬體模擬器中加入對MIPS64 r6架構的支援，現已可從http://github.com/prplfoundation網站取得。利用QEMU，開發人員便可開始為64位元I6400開發應用程式與軟體。更多有關prpl基金會QEMU工作小組的訊息，請參考http://wiki.prplfoundation.org/wiki/QEMU。
編者按：
*Imagination基準測試為初步結果；與競爭產品的比較是根據公開資訊得到的結果。
關於MIPS處理器
Imagination的MIPS CPU IP核心系列是要求超低功率、精巧晶片面積和高整合度產品的理想選擇。MIPS處理器IP核心擁有完備的產品組合，從最小型的32位元微控制器，到高效能32位元和64位元多核心解決方案均一應俱全。基於超過三十年的悠久歷史與持續創新，包括超過20年對64位元技術的完整支援，Imagination的MIPS架構是業界最成熟且高效的RISC架構，可提供單位矽晶面積的最佳效能與最低功耗。
Imagination的MIPS CPU IP核心系列是要求超低功率、精巧晶片面積和高整合度產品的理想選擇。MIPS處理器IP核心擁有完備的產品組合，從最小型的32位元微控制器，到高效能32位元和64位元多核心解決方案均一應俱全。基於超過三十年的悠久歷史與持續創新，包括超過20年對64位元技術的完整支援，Imagination的MIPS架構是業界最成熟且高效的RISC架構，可提供單位矽晶面積的最佳效能與最低功耗。
關於prpl
prpl(發音同“Purple”)是一個開放源、社群導向、協同合作的非營利基金會，旨在支援MIPS架構 ─ 並對其他架構開放 ─ 和專注於推動下一代「資料中心到裝置」(‘datacenter to device’) 的可移植軟體與虛擬化架構。prpl 的成立意味著，科技產業的領導業者正致力於推動創新，以為廣泛的開發人員、企業與消費者社群帶來更佳的效率、移植性與相容性。prpl 初期瞄準的領域包括資料中心、網路與儲存、連網消費性與嵌入式/IoT。請瀏覽：www.prplfoundation.org。
關於Imagination Technologies公司
Imagination Technologies是全球性的科技領導者，其產品已廣為世界各地數十億名消費者所使用。Imagination擁有完備的矽晶IP(矽智財)產品組合，其中包括創建SoC(系統單晶片)所需的關鍵性多媒體、通訊與通用型處理器，能夠用來開發各式各樣的行動、消費性、汽車、企業、基礎架構、物聯網和嵌入式電子產品。該公司獨特的軟體和雲端IP以及系統解決方案能與這些IP解決方案完全互補，可協助其授權客戶和合作夥伴透過開發出具備高度差異化特性的SoC平台、並將產品快速推向市場。Imagination的授權客戶包括多家開發出全球最具指標性與破壞式創新產品的領先半導體製造商、網路業者以及OEM/ODM業者。更多訊息，請瀏覽www.imgtec.com。
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