Cortex-R8: ARMs neuer CPU-Kern ebnet den Weg für 5G-Modems

ARM hat einen neuen CPU-Kern vorgestellt, den Cortex-R8. Das R steht für Realtime und beschreibt den Einsatzzweck: Die R-Modelle sind für Festplatten- und SSD-Controller gedacht und sollen außerdem den Weg für LTE-Advanced-Pro- und 5G-Modems bereiten. Neben den mit einem R gekennzeichneten Cortex-Kernen vertreibt ARM auch solche mit einem M-Präfix für beispielsweise Wearables, zudem solche mit einem A-Präfix, die am bekanntesten sein dürften. Die stecken nämlich in nahezu allen Systems-ona-a-Chip für Smartphones und Tablets, etwa in Qualcomms Snapdragons.

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Präsentation zum Cortex-R8 (Bild: ARM)

Noch dominanter in bestimmten Marktsegmenten ist laut ARM die Cortex-R-Serie: Dem britischen Chip-Entwickler zufolge verwenden alle größeren Hersteller von Festplatten- und SSD-Controllern solche CPU-Kerne. Insbesondere bei Solid State Drives sind Ansteuerungs- und die Fehlerkorrektur-Algorithmen mittlerweile höchst aufwendig, etwa bei Modellen, die mit Flash-Speicher mit drei Bit pro Zelle (Triple Level Cells) umgehen müssen.

Durch schnellere Schnittstellen wie PCIe statt Sata steigen obendrein die Anforderungen an die vom Controller geforderten Input/Output-Operationen pro Sekunde. Für den neuen Cortex-R8 nennt ARM eine verdoppelte Geschwindigkeit verglichen mit dem älteren Cortex-R7. Wie gehabt handelt es sich um eine Out-of-Order-Architektur mit 11 Pipeline-Stufen, die Taktrate soll mit TSMCs 28-nm-HPM-Fertigung im Bereich von über 1,5 GHz liegen.

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Präsentation zum Cortex-R8 (Bild: ARM)

Bis zu vier der mit 0,33 mm² winzigen CPU-Kerne können gekoppelt werden, jeder kann auf bis zu 1 MByte Daten- und 1 MByte Instruktionen-Cache zugreifen. Das macht 8 statt 1 MByte wie bei einem Cortex-R7 an Tightly Coupled Memory für einen 4-Kern-Cluster, dazu kommen Caches.

Abseits von Festplatten- und SSD-Controllern wird der Cortex-R8 als Co-Prozessor in Modems für LTE Advanced Pro (1 GBit pro Sekunde) und den kommenden 5G-Standard eingesetzt. Zu den ersten Lizenznehmern gehört wenig überraschend Huawei. Der chinesische Netzwerkausrüster erwartet drahtlose 10 GBit pro Sekunde und mehr, also 5G, ab dem Jahr 2020.